ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

AUTOMATIZACIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO

DE AGUA DE UNA CENTRAL TÉRMICA

WALTER EDUARDO ALMEIDA CLAWJO

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN

LA ESPECIALIZACIONDE ELECTRÓNICA Y CONTROL

QUITO,MARZO, 1999

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo ha sido

realizado en su totalidad por el Sr.

Eduardo Almeida Clavijo

íiero Patricio Chico

Director de Tesis

AGRADECIMIENTO

Mi agradecimiento al Ingeniero Patricio Chico

por su acertada dirección en la ejecución de

esta tesis.

A la Unidad de Generación Termo Esmeraldas

por el financiamiento y desarrollo de este

trabajo.

A mis padres, quienes me apoyaron con

esfuerzo y abnegación para la feliz

culminación de esta etapa de mi vida.

A mi esposa, quien con su amor y

comprensión hizo más fácil la

realización de las metas que me impuse.

ÍNDICE DE MATERIAS

Pag.

Capítulo 1: Generalidades 1

Capítulo 2: Planta de Tratamiento de Agua 4

2.1 Principio de Funcionamiento 82.2 Partes Constitutivas 10

2.2.1 Filtros -102.2.1.1 Filtros Cationicos y Anionicos 102.2.1.2 Filtro Mixto 152.2.1.3 Torre de Descarbonatación 18

2.2.2 Bombas 202.2.3 Panel de Control y Alarmas 22

2.2.3.1 Panel de Control 222.2.3.2 Alarmas 26

2.3 Modo de Operación 28

Capítulo 3: Instrumentación 36

3.1 Medidores de PH 363.2 Medidores de Conductividad 383.3 Transmisores de Flujo 413.4 Posicionadores 433.5 Medidores de Sílice 443.6 Válvulas y Electroválvulas 47

Capítulo 4: Instalación del Hardware 48

4.1 Introducción; PLC ABB PROCONTIC CS31 534.2 Tipos de PLC 614.3 Instalación y Pruebas 66

Capítulos: 126

5.1 Introducción al Labvíew 1265.2 Supervisión del Proceso 1325.3 Instalación y Pruebas 151

Capítulo 6; Conclusiones 179

Bibliografía 181

DIAGRAMAS Y ANEXOS : TOMO II

ÍNDICE DE GRÁFICOS

No. Gráfico Pag.

CAPITULO I

Diagrama de Bloques Generación Eléctrica 1.1

CAPITULO II

Lazo de Control del Circuito Cerrado de la BalzaPiezometrica 2.1 5Controlador de Caudal 2.2 23

CAPITULO III

Montaje del electrodo de Conductividad 3.1 40Equipos Medidores de Sílice 3.2 46Sistema de Conmutación 3.3 46

CAPITULO IV

Proceso de Lectura de los datos Terminal Remoto-Master 4.1 49Conexión Master-Esclavos 4.2 51PLC07KR91 4.3 54PLC07KR31 4.4 57Sistema Modular PLC Master- Módulos Digitales 4.5 73Sistema Computador - Mando Bombas 4.6 80Lazo de Control Computador-Válvulas de Controlde Caudal 4.7 117Diagrama de Tiempo del Encedido y Apagadode los equipos de Sílice 4.8 124

CAPITULO V

Panel Frontal 5.1 127Diagrama de Bloques 5.2 131Panel Frontal para Control de Válvulas 5.3 137Ejemplo de Activación y Desactivación de Válvulas 5.4 139Diagrama de Bloques de la Activación de Válvulas 5.5 140Ejemplo de Panel Frontal 5.6 141Diagrama de Bloques para envío de Instrucciones 5.7 142String de Verdadero o Falso 5.8 144String Comparador de Vis 5.9 145String de Seguimiento de Datos de una Instrucción 5.10 146String para Escoger la Dimensión del String 5.11 147String para Cambiar String a Dimensión 5.12 147String Comparador 5.13 148String a Número 5.14 149Diagrama de Bloques para Apertura de un VI 5.15 152Cierre de un VI 5.16 153Bloque de Memoria Verdadero o Falso 5.17 154Función de Medida de Conductividad 5.18 174

ÍNDICE DE DIAGRAMA DE BLOQUES

Pag.CAPITULO IV

Segmet Plan 1:

Sistema de Protecciones 69Fase Automática Filtros Catiónicos 69Filtros Catiónicos; Modo Manual, Fase 1 70Filtros Catiónicos: Modo Manual, Fase 2 71

Segment Plan 2;

Filtros Catiónicos: Modo Manual, Fases 3 y 4 74Regeneración y Puesta en Servicio:Filtros T1 y T2 75

Segment Plan 3:

Activación Bombas: MKP3 81MKP10 82MKP17 83MKP2 84MKP5 85

Segment Plan 4:

Sistema de Protecciones 87Fase Automática Filtros Aniónicos 87Filtros Aniónicos: Modo Manual, Fase 1 88Filtros Aniónicos: Modo Manual, Fase 2 89Filtros Aniónicos: Modo Manual, Fases 3 y 4 90

Segment Plan 5:

Regeneración y Servicio Filtros Aniónicos 91

Segmet Plan 7 :

Sistema de Protecciones 96Fase Automática Filtros Mixtos 96Filtros Mixtos: Modo Manual, Fases 1 y 2 97Filtros Mixtos: Modo Manual, Fase 3 y 4 98

Segment Plan 8:

Filtros Mixtos: Modo Manual, Fases 5 y 6 99Filtros Mixtos: Modo Manual, Fases 7 y 8 100

Segment Plan 9;

Filtros Mixtos: Modo Manual, Fases 9 102Regeneración y Servicio Filtros Mixtos 103

Segment Plan 10:

Selección de Filtros 105

Segment Plan 11:

Finales de Carrera Abiertos 108Finales de Carrera Cerrados 109

Segment Plan 12:

Acción Electroválvulas 111

Segment Plan 13:

Activación Bombas: MKP11 113

Segment Plan 14;

Válvulas de Control 118

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla No. Pag.

CAPITULO IV

Disposición de los Contactos para Activarlas Electroválvulas: Segment Plan 6 4.1 93

Disposición de los Contactos para Activarlas Electroválvulas: Segment Plan 12 4.2 110

Disposición de los Contactos para Activarlas Eíectroválvulas; Segment Plan 17 4.3 120

CAPITULOV

Instrucciones de Mando ManualBombas MKP1, MKP2, MKP3 y MKP4 5.1 166

Instrucciones de Mando AutomáticoBombas MKP1, MKP2, MKP3 y MKP4 5.2 166

Mandos de Parada ManualBombas MKP5, MKP6, MKP11 y MKP12 5.3 167

Mandos de Parada AutomáticaBombas MKP5, MKP6, MKP11 yMKP12 5.4 167

Activación de Bombas (Modo Manual) 5.5 169Bombas MKP5, MKP6, MKP11 y MKP12

Activación de Bombas (Modo Automático) 5.6 169Bombas MKP5, MKP6, MKP11 y MKP12

Desactivación de Bombas (Modo Manual) 5.7 170Bombas MKP5, MKP6, MKP11 y MKP12

Desactivación de Bombas (Modo Automático) 5.8 170Bombas MKP5, MKP6, MKP11 y MKP12

Activación de Bombas (Modo Manual) 5,9 171

Bombas MKP9 y MKP10

Activación de Bombas (Modo Automático) 5.10 171BombasMKP9yMKP10

Desactivación de Bombas (Modo Manual) 5.11 172BombasMKP9yMKP10

Desactivación de Bombas (Modo Automático) 5.12 172BombasMKP9yMKP10

Valores Digitales (X) Vs. Conductividad (Y) 5.13 173

CAPITULO I

GENERALIDADES

El trabajo desarrollado en esta tesis esta basado en la necesidad de modernizar el

proceso de obtención de agua desmineralizada, en la Unidad de Generación Termo

Esmeraldas, por medio del uso de PLC's y sus módulos o extensiones, para

controlar los elementos primarios del proceso, estos son: válvulas, electroválvulas,

válvulas de control y bombas, a si mismo la obtención de medidas directas como

son las de PH, Conductividad, Sílice y Niveles de Acido y Sosa.

La Supervisión del proceso se la hace por medio del LABVIEW.

El objeto de instalar este sistema es el optimizar la operación de producción de

agua desmineralizada, ya que en la actualidad se tiene un control manual del

proceso y requiere la continua vigilancia del operador por toda la Planta. El control

automático minimiza la vigilancia ya que todos los datos están referidos a un solo

punto.

La Planta de Tratamiento de Agua, en particular la Planta Desmineralizadora, se

automatizó con controles basados en relés y temporizadores ON DÉLA Y, cuando la

Unidad de Generación Termo Esmeraldas fue creada. Este mando duró en servicio

pocos meses, después de los cuales sólo quedó trabajando en modo manual hasta

la presente fecha. De esta manera se inicia un proyecto de modernización para

controlar la producción de agua desmineralizada, tratando de recuperar lo que se

pensó funcionaría desde un inicio.

Aprovechando eí avance tecnológico del momento, se introdujo los sistemas de

control basados en PLCTs para mando y el Sofware Labview para supervisión del

proceso.

La Planta de Desmineralización posee dos trenes de producción denominados tren

A y tren B, con idénticas características, las cuales constan de Filtros Catiónicos,

Filtros Aniónicos y Filtros Mixtos. Se incluye la misma distribución de válvulas,

electroválvuias, válvulas de control para ambos trenes.

La finalidad de tener dos trenes de producción es la de generar agua

desmineralizada en forma individual por cada tren o conjuntamente, dependiendo de

las necesidades de la Planta. También se ha previsto la necesidad de Regenerar

un tren, mientras el otro está en servicio.

En el Anexo No.1, se muestra un diagrama de la distribución de los Filtros, con

todos sus elementos, a este diagrama se le denomina Panel Sinóptico.

El proceso de Generación Eléctrica requiere para su funcionamiento un sistema

Turbina - Generador para generar 120 MW de potencia. Para este propósito se

requiere generar vapor seco ( libre de Oxigeno ) para la protección de la Turbina en

cuanto tiene que ver con la oxidación o incrustaciones no deseadas.

Para generar la suficiente presión de vapor se requiere un Caldero que proporciona

140 Kg / cm2 y a su vez se le alimenta al mismo con Agua Desmineralizada

garantizando que ef vapor utilizado se el más óptimo posible.

En el Gráfico No. 1.1, se muestra un diagrama de bloques del proceso de

Generación Eléctrica.

GRÁFICO 1.1

DIAGRAMA DE BLOQUES GENERACIÓN ELÉCTRICA

AGUADESMINERALIZADA

GENERACIÓNELÉCTRICA

TANQUE DE AGUADESMINERALIZADA

TURBINA

CALDERO

i•

VAPOR(1 40 Kg/cm2)

Del gráfico se puede apreciar la importancia de producir agua desmineralizada para

la Generación Eléctrica.

CAPITULO I!

2.- PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA

La planta de tratamiento de agua inicia cuando se recoge el agua del río TEAONE

en Esmeraldas, llamándose a esta agua dura, luego de ello, por medio de bombas y

tuberías, el agua es llevada hacia la entrada del Clarificador.

fUna válvula a la entrada del clarificador regula el paso de caudal del agua hacia el

mismo, con lo cual se tiene un caudal de 300 a 400 m3/h . Esta agua es

almacenada en el Clarificador, para ser tratada con cloro gas, elementos químicos,

que forman flocules de lodo, que al ser mas pesados que el agua se depositan en

el fondo del mismo para luego ser evacuados por medio de la válvula de desagüe

de fangos, hacia el río nuevamente.

El agua clarificada y pura queda en la superficie, esta luego es llevada hacia la

balza piezométrica, en la cual se encuentra un control de nivel, para mantener

siempre en 80 % del total de la balza. Cabe notar que las dimensiones de la baiza

piezométrica son: 4 metros de alto, 4m de largo y 3 mts. de largo.

La balza piezométrica mantiene el control de flujo de agua de entrada al clarificador,

por medio de un transmisor de nivel, el cual envía el dato hacia el control ubicado

en el panel de tratamiento de agua, luego de allí se regula el porcentaje de nivel al

cual se desea tener la balza.

Este control trabaja en modo manual o automático, dependiendo de las condiciones

del sistema el operador decide con cual de ella se puede quedar.

Un diagrama del sistema de control en lazo cerrado se muestra a continuación.

DIAGRAMA 2.1

VÁLVULA DEENTRADA ALCLARIFICADOR

|— EQUIPOCONTROLADOR

En la balza piezométrica, el agua ya clarificada recorre dos caminos: Uno de ellos

se dirige hacia la Torre de Enfriamiento, la cual sirve para mantener la temperatura

de circulación en los sistemas al rededor de la Turbina, la cual

temperatura, por el vapor que provoca su movimiento.

El agua que regresa desde la turbina hacia la Torre de Enfriamiento, llega a una

Temperatura de 80 °C aproximadamente, la Torre hace bajar ía temperatura a 40

°C, para luego ser recirculada.

El segundo camino, y de más interés, es el que va hacia los filtros de Carbón y

Arena, los cuales dan el paso final para obtener una agua filtrada. Pasa primero por

el filtro de Arena, en la cual se filtran los compuestos orgánicos, pasa luego hacia

los filtros de Carbón donde se filtran elementos más pequeños, que escapan al

anterior, el resultado es almacenado en el Tanque de agua filtrada.

Del tanque de agua filtrada, por medio de bombas, se impulsa el agua hacia la

planta de desmineralización, iniciando el proceso de producción de agua

desmineralizada.

Cuando el agua dura proviene del agua de río, la producción de agua

desmineralizada da unas 6 (seis) horas de producción, lo cual afecta

ostensiblemente a las necesidades de la Planta, reduce la vida útil de los filtros de

carbón y arena, y lo que es peor reduce la vida útil de las resinas de los filtros

Catiónicos, Aniónicos y Mixtos.

Existe otra opción, y de mejor calidad que la anterior, que es utilizando el agua

clarificada de la Empresa de Agua Potable de Esmeraldas, la cual ya sieneió tratada,

pasa al clarificador, no se requieren muchos químicos para tratarla, luego pasa por

los filtros de carbón y arena antes mencionados y llega al tanque de agua filtrada,

con una mejor calidad que el agua de río. La producción de agua por esta vía de 30

a 35 horas de producción. Por esta forma se desgastan menos los filtros interiores

de la Planta de Agua Desmineralizada.

2.1.- PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El principio de funcionamiento de la Planta Desmineralizada, se basa en los filtros

Aniónicos, Catiónicos y Mixtos, los cuales vamos a hablar en más detalle en el

punto 2.2.1 referente a ellos.

Por el momento nos referiremos al principio químico de fas resinas, las cuales son la

parte del filtrado de agua.

Estas resinas colocadas dentro de los filtros, sintéticas, tienen el poder de

intercambiar los iones con las soluciones que contienen sales, con las cuales toma

contacto. Las resinas sintéticas, en contacto con soluciones poco concentradas,

absorben los iones metálicos (Na+), o las radicales acidas (SO4)= .

Las resinas se dividen en cuatro grupos: resinas Catiónicos débiles y fuertes

resinas Aniónicos débiles y fuertes

Las resinas Catiónicos tienen la finalidad del substituir en el agua los cationes con

los iones hidrógeno, mientras que las resinas Aniónicos substituyen los aniones con

oxidridos.

Al final se puede desaparecer todos los iones de las soluciones y el agua obtenida

es la destilada pura, casi sin sales.

La elección de los tipos de resina que se deben emplear, depende de las

características del agua que esta entrando a los filtros y del grado de desionización

que se requiere. Mientras que el agua pasa a través de la resina, esta se va

agotando, o de otra forma, pierde la capacidad de retener los iones, y en cierto

punto, es necesario regenerar la resina para regresar a las condiciones iniciales.

2.2. PARTES CONSTITUTIVAS.-

La parte fundamental de ia producción de Agua Desmineralizada, la comprenden los

filtros, válvulas on-off, válvulas de control de flujo, electroválvuías, bombas y los

controles de flujo, con los cuales se va a contar para mantener un cauda!

establecido de producción,

Hay que tomar en cuenta que el funcionamiento de cada una de ellas es crítica, si

una falla la producción se interrumpe. Para ello se ha previsto opciones de by pass,

en el caso de válvulas de control de flujo, para el caso de las válvulas on-off, estas

se pueden abrir y cerrar en modo manual. Para el caso de las bombas, estas están

en parejas, si la una se daña, entra enseguida la otra. En el caso de los controles

de flujo ubicados en el panel de control, se tiene dos opciones, Manual o

Automático, dependiendo de las condiciones el operador decide el modo de trabajo.

A parte de esto, en cada futro se ubica un visor de caudal, en el cual el operador se

puede dar cuenta cuanto flujo pasa a través de cada filtro.

2.2.1 FILTROS.-

2.2.1.1 FILTROS CATIONICOS Y ANIONICOS.-

El Filtro, tanto Catiónico como Aniónico, fabricado para la empresa FRANCO TOSÍ,

10

para la Unidad de Generación Termo Esmeraldas, está constituido por una

estructura metálica cilindrica, con los fondos convexos, y en forma vertical. Para

poder acceder a su interior se tiene una tapa llamada Manhole, de gran dimensión,

para que una persona pueda entrar al filtro. Todo su interior esta revestido con

material resistente contra ácido y sosa.

En el Anexo 1, Diagrama 1.1 se muestra una sección del filtro con las tuberías de

entrada y salida y las válvulas que se necesitan para maniobrar. Esta figura sirve

tanto para los filtros Catiónicos y Aniónicos.

Durante el proceso de desionización el agua llega a A, pasa a través de la válvula 1,

y una vez distribuida uniformemente por toda la sección transversal del filtro por el

distribuidor de agua, pasa a través de la resina, la cual es recogida por una serie

de toberas colocadas en toda la superficie inferior del filtro, y para salir por la

válvula 2 hacia los otros filtros, para continuar el proceso de producción de agua

desmineralizada.

El agua que sale del filtro Catiónico, descationizada, pasa a los filtros Aniónicos, sin

materias orgánicas y aire mezclado; si en el caso que pasaren muestras orgánicas

el lecho de resina del filtro en poco tiempo tiende a atascarse, provocando una

caída de presión entre la entrada y la salida, la cual la vemos en los manómetros.

La temperatura de trabajo para los filtros es de 50 ° C, temperaturas más altas,

dañan los revestimientos protectores internos de los filtros y a la resina anióníca.

Es importante que el flujo a través del filtro sea regular, ya que si no lo fuera, se

pueden formar canales por los cuales pasa el agua sin ser filtrada, y por ende

reducen la eficiencia del cambio iónico. También cuando se realizan maniobras

con las válvulas de control, abriéndolas lentamente, sin provocar cambios bruscos

de caudal.

11

Cuando el filtro ha producido la cantidad de horas preestablecido, este debe ser

regenerado, para lo cual debe salir fuera de servicio.

Regenerar, es efectuar en sentido inverso la reacción que normalmente se lleva a

cabo durante el servicio, por tanto, se quitan de las resinas Catiónicas o Aniónicas

los iones absorbidos, para substituirlos por iones hidrógeno (H)+, u oxidridos (OH)",

respectivamente.

Los regeneradores empleados para este proceso son:

- ácido clorhídrico o sulfúrico, para la resina Catiónica

- sosa cáustica, para la resina anióníca.

A la operación de regeneración completa corresponden varias fases que son:

1. Lavado contracorriente y expansión de la resina.

Esta operación tiene la finalidad de quitar las impurezas transportadas por el agua y

retenidas en la resina y a su vez mueve los granitos de resina para que el agua

pueda atravesar en todas sus partes uniformemente. Si hubo la formación de

canales de agua dentro del lecho de la resina, esta se elimina.

Durante estafase el agua recorre el siguiente camino: (ver Anexo 1, Diagrama 1.1)

Entra por A, pasa a través de la válvula 3, se dirige a las toberas ubicadas en la

parte inferior del filtro, haciendo las veces de distribuidor, atraviesa la resina, entra

en el distribuidor de agua, ubicado en la parte superior del filtro, que ahora hace

las veces de tobera y a través de la válvula 4, para ir al desagüe. Debido a la

presión de recirculación del agua, levanta la resina, adquiriendo un volumen de una

vez y media mayor que la normal. La operación dura de 10 a 15 minutos, en

12

algunos casos hasta 30 minutos, dependiendo el grado de suciedad del filtro, luego

de ello la resina vuelve al fondo del filtro formando un lecho homogéneo.

Hay que tener cuidado con esta operación, porque excesiva fuerza de caudal puede

levantar la resina al punto de llevarla al desagüe. Por tal motivo el filtro posee un

visor superior, de modo que el operador pueda vigilar el nivel de agua y de resina.

2. Regeneración de ia resina

Para esta fase se emplean soluciones de ácido sulfúrico diluido del 0,5 al 5% para

la resina Catiónica y sosa cáustica del 4 al 6 % para la resina aniónica.

Para el proceso de dilución del ácido y la sosa se requiere de un diluidor, en el cual

se introducen el reactivo y el agua en las cantidades establecidas. Para la exacta

dosificación de ácido o sosa, el operador cuenta con una electrobomba de pistón

variable que bombea el reactivo y es controlada manualmente abriendo o cerrando

el paso de reactivo de la bomba, esto es, cuando se quiere un porcentaje bajo de

reactivo, se cierra el paso de la bomba o lo contrario cuando se requiere más

reactivo. El paso de la bomba esta numerada de O a 100%., a su vez controla la

apertura de la válvula de entrada de agua al diluidor con una válvula de control de

flujo. Una vez introducida la solución al diluidor, se dispone de un medidor de

densidades, manual, que el operador la ubica a la salida del diluidor para

comprobar el valor exacto de dilución.

Una vez controlada la dilución esta lista para entrar a los filtros, para ia

regeneración.

El camino para la solución es el siguiente: Entra por la válvula 6, es distribiíiTSa

13

homogéneamente en toda la resina, y es recogida por las toberas del fondo del

filtro, sale por la válvula 5 y va al desagüe.

El tiempo de duración para este proceso es de 1 hora aproximadamente para los

filtros Catiónicos, y de 20 minutos para los filtros Aniónicos. Generalmente se usa

un caudal de 4 a 6 litros de solución por hora y por litro de resina.

3.- Lavado y enjuague del futro con agua

Al terminar la fase de regeneración, es necesario remover todos los residuos que

han quedado en el filtro, por tal motivo se debe lavar el filtro con agua abundante.

El recorrido del agua es el siguiente; Entra por A , pasa por la válvula 1, es

distribuida uniformemente por el distribuidor superior, atraviesa el lecho de la resina

es recogida luego por las toberas inferiores y sale del filtro por la válvula 5 hacia el

desagüe.

Para el lavado del futro Catiónico, se utiliza el agua filtrada, para el lavado del filtro

Aniónico se utiliza ei agua descationizada, o sea, el agua de salida del filtro

Catiónico ya completadas las fases, entra como agua de regeneración al filtro

Aniónico.

El lavado se hace en dos tiempos:

1. El primer paso de lavado es con el mismo caudal con el que se terminó de

regenerar.

2. En el segundo período la velocidad del agua es mucho mayor, para asegurar un

efectivo lavado del filtro.

Después que se ha realizado cada una de estas fases, el filtro esta regenerado y

listo para entrar en servicio.

14

cuanto a la temperatura de trabajo.

Cuando el filtro ha pasado el tiempo de trabajo predeterminado, ei mismo se debe

poner fuera de servicio y regenerarlo, su capacidad de retención de iones ha

disminuido y ei aumento gradual de sílice a aumentado.

La regeneración completa comprende varías fases y son:

1. Lavado contracorriente y expansión del (echo de la resina:

Es el mismo paso que los filtros Aniónicos y Catiónicos, y el agua recorre el

siguiente camino: entra por A, pasa a través de la válvula 3, se dirige a las toberas,

que hacen de distribuidor, atraviesa las resinas, entra al distribuidor de agua

ubicado en la parte superior y safe por la válvula 4, desaguando el agua de salida.

Al levantarse ías resinas se eliminan las aglomeraciones y se desprende la

suciedad depositada en las mismas.

Al terminar el retrolavado las resinas vuelven a su estado original, la más pesada,

cae primero (resina Catiónica) y luego la aniónica menos pesada.

2. Regeneración de las resinas

La misma proporción que las resinas de los filtros Catiónicos y Aniónicos, el

proceso de dilución es el mismo pero las modalidades de regeneración son las

siguientes:

La regeneración de la resina aniónica empieza, cuando un pequeño flujo de

agua anionizada o desmineralizada entra por A, pasa por la válvula 3, entra al

16

filtro, atraviesa la resina Catiónica y se descarga por la válvula 9, ubicada al nivel

del distribuidor divisorio de las dos resinas, hacia el desagüe. Este flujo de agua

permanecerá sobre la resina Catiónica, con el fin de que el ácido diluido que

provenga de la válvula 6, no se mezcle con la resina Catiónica, lo cual haría más

difícil su regeneración. Luego mediante la válvula 6, se introduce la solución

regeneradora de sosa en el filtro a través del distribuidor, se reparte uniformemente

y atraviesa la resina aniónica y se descarga igual por la válvula 9, hacia el desagüe.

Una vez terminada la regeneración, se puede iniciar la operación del lavado

introduciendo agua por el punto A, luego por la válvula 1, pasando por el distribuidor

de agua de la parte superior, introduciéndose en la resina aniónica y sale por la

válvula 9.

El lavado debe hacerse a fondo, para eliminar la cantidad de iones (OH)" y medir

pocos ppm en el laboratorio.

- La regeneración de la resina Catiónica inicia con un pequeño flujo de agua que

entra por A, pasa por la válvula 1, se introduce en el filtro atraviesa las dos resinas,

llevándose con sigo el agua residual del paso de regeneración de la resina

aniónica, para luego descargar todo por la válvula 5, hacia el desagüe.

Introducimos la solución regeneradora de ácido, pasa por la resina Catiónica, y se

descarga por la válvula 5 hacia ef desagüe.

E! tiempo de regeneración para ambas resinas debe ser lo suficientemente largo

para que la reacción química haga su efecto. Generalmente se usa un caudal de 4

a 6 litros de solución por hora y por litro de resina. La baja velocidad en el flujo

sería la más conveniente para estos casos.

Una vez terminada la regeneración, se inicia el proceso de lavado de ía re'sina

17

Catiónica, introduciendo agua por el punto A, y luego por la válvula 1, pasando por

las dos resinas hacia la válvula 5, en la cual se desagua el flujo de agua.

El lavado debe hacerse a fondo para eliminar la cantidad de sales presentes,

midiendo la cantidad de ppm presentes en el laboratorio.

Como un enjuague final las resinas deben mezclarse con el agua residual, con este

fin se utiliza la válvula 10, para introducir aire comprimido y mover las resinas, cuyo

aire es descargado a través de la válvula 7 hacia la atmósfera.

3. Lavado final con agua desanionizada, o desmineraiizada

Después de la mezcla con aire comprimido de las dos resinas, iniciamos el lavado

final del filtro en conjunto, para lo cual se sigue la siguiente trayectoria:

El agua entra por el punto A, pasa por la válvula 1, se distribuye unifórmente por el

distribuidor ubicado en la parte superior del filtro, atraviesa el lecho de resina ya en

reposo y sale por la válvula 5.

El lavado final llega a su termino cuando se comprueban los niveles de

conductividad, sílice y agua dura en el laboratorio, siendo este último de un valor de

O ppm.

2.2.1.3 TORRE DE DESCARBONATACION.-

Cuando los niveles gaseosos disueltos en el agua tienen niveles de presión altos,

estos tienen la tendencia a pasar del agua a la atmósfera, restableciendo el

equilibrio. Este tipo de reacción tiene lugar a la salida de los filtros Catiónicos, el

agua contiene ácido carbónico H2CO3, formado por el intercambio de la resina

18

Catiónica con el agua. El ácido carbónico no puede existir libre en el agua y por

esto se descompone enseguida en agua y en anhídrido carbónico (CO2) gaseoso

que queda disuelto en el agua.

Debido a la alta cantidad de C02l debido a su presión, este tiende a desprenderse a

la atmósfera. Todo este proceso se lo hace en la torre de desgasificación en frío,

con aireación forzada.

El agua entra en la parte superior de la torre (ver Anexo 1,Diagrama 1.3) y es

distribuida en un lecho de anillos Raschig, sostenidos por un armazón de madera.

Mientras el agua baja goteando entre los anillos Raschig, una corriente de aire,

producida por un ventilador eléctrico colocado debajo de los anillos, ayuda al

desprendimiento de anhídrido carbónico C02, El aire y el C02, salen por la parte

alta de la torre, por medio de una chimenea, mientras que el agua que llega al fondo

de la torre, es enviada por medio de bombas hacia el filtro Catiónico.

La regulación del nivel de agua en dicho depósito se la hace por medio de un

control de nivel, el cual manda a la válvula de control a abrirse o cerrarse

dependiendo de las condiciones interiores del desareador o descarbonatador.

Cuando ei nivel del descarbonatador ha bajado demasiado, sale una alarma de bajo

nivel , el cual manda a disparar o parar la bomba de paso (MKP3 o MKP4), con ei

fin de que el descarbonatador recupere su nivel. El proceso se interrumpe, hasta

que el nivel se recupere. En caso de llegar a nivel aitos, existe una alarma para

ello, de otra forma el agua se desborda por la chimenea.

El deposito de agua es revestido para resistir ácido y sosa, así como sus tuberías

exteriores.

Bajo estas condiciones el descarbonatador y su ventilador eléctrico deben estar en

servicio, cuando se proceda a poner en servicio la planta.

19

tenga tiempo el descarbonatador para recuperar su nivel.

Las Bombas Centrífugas Horizontales: MKP9 - MKP10, son utilizadas para mandar

agua desmineralizada hacia el filtro mixto, en el caso de que no se disponga de

agua anionizada. La presión de salida es de 5 Kg/cm2 y se utiliza para vencer la

resistencia de las resinas del filtro mixto, cuando se proceda a la regeneración de

los filtros mixtos. Sólo en este caso, son usadas estas bombas, por ello

eventualmente entran en servicio.

Las bombas Horizontales: MKP5 - MKP6 son de pistón regulable ( O - 100 % ), cuyo

caudal es de 510 It/ h, con una presión de 2 Kg/cm2, utilizadas para sosa cáustica al

50%, con PH =14. La potencia del motor es de 0,5 HP.

Dichas bombas son utilizadas para la regeneración de los filtros Aniónicos y mixtos,

cuya función es mandar el flujo de sosa de los tanques hacia el diluidor, para su

respectivo uso.

Las bombas Verticales: MKP11 - MKP12 son de pistón regulable O - 100 %, cuyo

caudal es de 147.4 It/h, con una presión de 2 Kg/cm2, utilizadas para ácido sulfúrico

concentrado en 98 %, PH-1. La potencia del motores de 0,5 HP.

Entran en servicio cuando necesitamos la regeneración de los filtros Catiónicos y

mixtos, cuya función es mandar el flujo de ácido de los tanque hacia el diluidor.

La bomba Horizontal MKP17: es la bomba de! descarbonatador, ia cual mantiene

una presión de 5 Kg/cm2, con un cauda! de 18 m3/h en condiciones normales de

trabajo. Es utiíizada siempre que la planta esta en servicio.

21

2.2.3 PANEL DE CONTROL Y ALARMAS.-

2.2.3.1 PANEL DE CONTROL

En el Anexo 1, se indica un piano genera! del panel de controi y alarmas.

El panel de control y alarmas esta ubicado en una parte estratégica de la planta, en

ía cual se pueden apreciar los elementos de la planta, A parte se tiene un Panel

Sinóptico en el cual el operador puede apreciar en forma gráfica toda la planta, esto

es, cuando una válvula se activa, un microswitch ubicado estratégicamente manda

una señal de 24 Vdc, para que se prenda una lampara en el panel, y e! operador

verifica si ejecuta o no la orden. Lo mismo ocurre cuando se enciende una bomba,

esta es indicada en el panel sinóptico.

En el panel de control están colocados los controiadores de caudal los cuales

trabajan en modo manual o automático, y regulan de O a 100% la apertura de la

válvula de control. El operador trabaja en modo automático por io general. Si ocurre

algún problema, pone en modo manual y regula de O a 100 % ía válvula de control.

En la figura 2.2 se ilustra el controlador usado en la Planta Desmineralizadora

22

FIGURA 2.2

CONTROLADOR DE CAUDAL

A continuación se muestra una lista de los controladores usados y sus aplicaciones:

FCV 01 A/ 01B: Controla el flujo del filtro Catiónico del lado A y B respectivamente.

FCV 02A/ 02B: Controla el flujo del filtro Aniónico del lado A y B respectivamente.

FCV 03: Controla el flujo de Regeneración con ácido sulfúrico diluido

FCV 04: Controla el flujo de Regeneración para lavado contracorriente y lavado de

los filtros mixtos a un bajo caudal.

FCV 05: Controla el nivei del descarbonatador.

En el panel de control se ubican botoneras en parejas de color rojo para el

encendido y amarillo para el apagado.

Las fases Catiónicas, Aniónicas y mixtas, poseen una botonera para arrancarlas

23

independiente, se introdujo un sistema de switch on-off, colocados bajo las

botoneras, de esta manera se puede activar cualquier válvula, independiente de que

filtro sea, de esta forma se tiene un sistema redundante, pero efectivo cuando se

25

FIGURA 2.2

CONTROLADOR DE CAUDAL

A continuación se muestra una lista de los controladores usados y sus aplicaciones:

FCV 01 A/ 01B: Contraía el flujo del filtro Catiónico del lado A y B respectivamente.

FCV 02A/ 02B: Controla e! flujo det filtro Aniónico del lado A y B respectivamente.

FCV 03: Controla el flujo de Regeneración con ácido sulfúrico diluido

FCV 04: Controla el flujo de Regeneración para lavado contracorriente y lavado de

los filtros mixtos a un bajo caudal.

FCV 05: Controla el nivel del descarbonatador.

En el panel de control se ubican botoneras en parejas de color rojo para e!

encendido y amarillo para el apagado.

Las fases Catiónicas, Aníónicas y mixtas, poseen una botonera para arrancarlas

23

automáticamente. En el caso de los filtros Catiónicos, al aplastar el botón de

automático, la regeneración se efectúa sola, pasando de las fases 1 a la 4, sin que

el operador haga nada. También se puede parar el proceso en ia fase que se

desee y continuar manualmente, esto es, activar el botón de activado de cualquier

fase hasta completar el proceso de regeneración.

El mismo caso es para los filtros Catiónicos y Mixtos.

Tómese en cuenta que el ciclo automático es para la regeneración, cuando esta

acaba, se para todo y no incluye poner automáticamente en servicio ef filtro, esto lo

hace el operador a voluntad.

En modo manual las botoneras de la fase Catiónica, ya sea del lado A o el lado B,

indicadas como Fase: 1,2,3,4 , ubicadas en ía parte superior izquierda, activan las

válvulas on-off, de los filtros Catiónicos. También ubicados a un lado de estos,

están las botoneras para entrar en servicio los filtros Catiónicos dei lado A y B, La

operación del panel de control se detalla en el punto 2.3. más adelante.

Debajo de estas están ubicadas las botoneras del filtro Aniónico, iguales que las

anteriores y con la misma disposición, controlan las fases de los filtros Aniónicos del

lado A y B, y ponen en servicio estos filtros.

A un lado ubicamos las botoneras de las fases de los filtros mixtos del lado A y B,

numerados de la fase 1 a la 9, e igualmente las de poner en servicio dichos filtros.

Debajo de estas, están las de arranque y parada de las bombas: MKP1 -2-3-4-5-6-9-

10-11-12-17, en este orden, las cuales usamos en el proceso.

Las bombas MKP 7,8,13,14.15 y 16 no están en servicio.

También tenemos para cada bomba un selector de manual y automático, que el

operador selecciona dependiendo de las circunstancias. Por lo general el operador

trabaja en modo manual.

24

Al extremo izquierdo están ubicados los selectores de:

Operación en modo Local o automatizado: Si seleccionamos el modo local, el

operador tiene que trabajar en eí panel de control, y si se selecciona en modo

automatizado, la operación tiene lugar desde el computador, ubicado en el cuarto

del operador, que es el objetivo del proyecto. De ahí controlará el proceso de la

misma forma que lo hiciere en modo manual.

Mediante el modo automático, se bloquean los controles de caudal, por medio de

relés ubicados en la parte interior del panel, a su vez, se bloquean las bombas,

quitando la alimentación de voltaje de 24 Vdc, a los relés de arranque de las

mismas. En el anexo 2 y 3 se muestran los diagramas correspondientes a las

conexiones eléctricas para el intercambio de manual y automático, para las bombas

y para los controladores de caudal respectivamente.

Selector de Filtros: Este selector escogerá el filtro del lado A o del lado B, los

cuales están numerados: 1-3-5 para el lado A, 2-4-6 para el lado B.

Pulsante para prueba lámparas: En la cual se verifican el estado de las lámparas

del panel sinóptico.

Pulsante para reconocer alarmas: Cuando una alarma es activada, mediante este

pulsante, reconocemos la alarma, se apaga la sirena y permanece activada.

Pulsante para resetear las alarmas: Este pulsante sirve para desactivar cualquier

alarma presente, ya sea en el panel sinóptico, como en el panel de alarmas;

siempre y cuando se haya reseteado la misma.

En vista de las necesidades para regenerar y poner en servicio los filtros en forma

independiente, se introdujo un sistema de switch on-off, colocados bajo las

botoneras, de esta manera se puede activar cualquier válvula, independiente de que

filtro sea, de esta forma se tiene un sistema redundante, pero efectivo cuando se

25

quiere trabajar con el selector de filtros del lado A, y regenerar mientras tanto el

lado B, activando independientemente las válvulas requeridas para ello.

Tenemos ubicados en la parte lateral del panel sinóptico los medidores de

conductividad para los filtros Aniónicos y Mixtos, indispensables para la operación

de la planta. El operador vigila el estado de conductividad y de esto depende si se

requiere sacar de servicio al filtro y regenerarlo o continuar produciendo.

2.2.3.2 ALARMAS.-

Las alarmas son una parte importante del proceso de producción de agua

desmineralizada, alertan al operador de alguna actividad anormal, que necesita ser

corregida inmediatamente.

A continuación se detallan las alarmas más importantes:

- Baja presión de agua de alimentación a los filtros Catiónicos, el cual bloquea las

fases de regeneración de los filtros Catiónicos y las bombas MK P1-P2.

- Baja presión de agua de alimentación a los filtros Aniónicos, el cual bloquea las

fases Aniónicas y mixtas en regeneración y las bombas MK P3-P4.

- Baja presión de agua de lavado y dilución de reactivos para los filtros mixtos, el

cual bloquea las operaciones de regeneración y las bombas MK P9-P10.

- Alto nivel del tanque de agua desmineralizada, el cual bloquea a los filtros que

estén en funcionamiento y las bombas MK P1-P2-P3-P4.

- Baja presión de aire de instrumentos, la cual manda a abrir todas las válvulas en

todos los filtros.

- Bajo nivel del tanque de agua clarificada, el cual manda a bloquear las bombas

MKP1 -P2.

26

- Alta conductividad filtro mixto T5( lado A ), pone fuera de servicio los filtros T3 y

T5 y las bombas MK P1~ P2 - P3 - P4.

- Alta conductividad filtro Aniónico T3( lado A ), pone fuera de servicio los filtros T3

y T5 y las bombas MK Pl- P2 - P3 - P4.

- Alta conductividad filtro Mixto T6 (lado B), igual que el lado A

- Alta conductividad filtro Aniónico T4 (lado B), igual que el lado A.

27

2.3 MODO DE OPERACION.-

El operador debe verificar el estado de los selectores antes de proceder a activar

cualquier válvula o posicionador, verificar si no hay ninguna alarma presente, y de

existir, activar el pulsante para eliminar los bloqueos para resetear las alarmas.

Debe tomarse en cuenta que si se activa una fase, no se permite activar otra a la

vez, se espera que termine la fase seleccionada, para continuar con la siguiente.

Con el selector en modo manual, para trabajar desde el panel de control.

La regeneración sólo puede iniciar sólo si se han cumplido las siguientes

condiciones:

- Filtro seleccionado no ha sido ya regenerado

- Presión de agua en niveles normales de trabajo

- Válvula FV06 abierta, cuya válvula une el agua filtrada con la entrada de agua

hacia los filtros.

Si se requiere poner en servicio un filtro se requiere de las siguientes condiciones:

- Indicación de que se ha concluido la regeneración de un filtro o filtros

- Presión de agua en niveles normales de trabajo

- Válvula FV 06 abierta

- Nivel del tanque de agua desmineralizada en condiciones normales

La regeneración de los filtros empieza de siguiente manera:

REGENERACIÓN DE LOS FILTROS CATIONICOS

FASE 1.- LAVADO CONTRACORRIENTE

Poner en marcha manual la bomba MK P1 (P2)

28

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 09 y FV 10, con el pulsante F1 dei panel

La válvula de regulación FV01 A/B regulará durante 15 minutos

un caudal de agua de 32 m3/h.

FASE 2.- REGENERACIÓN CON ACIDO SULFÚRICO

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 11, FV 12 y FV 31, con el pulsante F2 del

panel.

Arranque de la bomba P11 (P12)

La válvula de regulación FCV 03 regulará los caudales siguientes:

- por 20 min. Regeneración de H2SO4 al 1 %, con un caudal de 21

m3/h.

- por 20 min. Regeneración de H2S04al 2 %, con un caudal de 10,5

m3/h.

- por 20 min. Regeneración de H2S04al 4 %, con un caudal de 5,5

m3/h.

FASE 3.- LAVADO DE REGENERACIÓN

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 11, FV 12 y FV 31, pulsando F3 del panel

La válvula de regulación FCV 03, regulará durante 30 min. El cauda!

de agua de 5,5 m3/h.

29

FASE 4.- LAVADO FINAL

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 07 y FV 11, pulsando F4 del panel

La válvula de regulación FCV 01, regulará durante 60 min. El caudal

de agua de 18 m3/h.

Al finalizar la regeneración, este debe indicar que esta listo para entrar

en servicio y resetear todas las memorias anteriores.

FASE 5.- SERVICIO

Apertura de las válvulas FV 06, FV 07 y FV 08, pulsando T1 o T2

dependiendo cual filtro entra en servicio.

Arranque del ventilador MK P17

La válvula de regulación FCV 01 A/B regulará un caudal de agua de 18

m3/h.

REGENERACIÓN DE LOS FILTROS ANIONICOS

FASE 1.- LAVADO CONTRACORRIENTE

Poner en marcha manual la bomba MK P1 (P2) Y MK P3 (P4)

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 16 y FV 17, con el pulsante F1 del panel

La válvula de regulación FV02 A/B regulará durante 10 minutos

30

un caudal de agua de 7 m3/h.

FASE 2.- REGENERACIÓN CON SOSA CAUSTICA

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 13, FV 18, FV 19 y FV 34, con el pulsante

F2 del panel.

Arranque de la bomba P5 (P6)

La válvula de regulación FCV 03 regulará durante 73 min. un caudal

de 3,5 m3/h.

FASE 3.- LAVADO DE REGENERACIÓN

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 13, FV 18, FV 19 y FV 34, pulsando F3 del

panel.

La válvula de regulación FCV 02 A/B, regulará durante 30 min. El

caudal de agua de 3,5 m3/h.

FASE 4.- LAVADO FINAL

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 14 y FV 18, pulsando F4 del panel.

31

La válvula de regulación FCV 02 A/B, regulará durante 60 min. El

caudal de agua de 18 m3/h.

Con el fin de esta fase, se deben resetear las memorias anteriores e

indicar que el filtro esta listo para entrar en servicio.

FASE 5.- SERVICIO

Apertura de las válvulas FV 06, FV 14 y FV 15, pulsando T3 o T4

dependiendo cual filtro entra en servicio.

Arranque del ventilador MK P17

La válvula de regulación FCV 01 A/B regulará un caudal de agua de 18

nf/h.

REGENERACIÓN DE LOS FILTROS MIXTOS

FASE 1- LAVADO CONTRACORRIENTE

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 20, FV 23 y FV 24, con el pulsante F1 del

panel.

Puesta en marcha de la bomba MK P9 (P10)

La válvula de regulación FCV 04 regulará durante 20 minutos un

caudal de agua de 3 m3/h.

32

FASE 2,- REGENERACIÓN ANIONICA

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 27, FV 29, FV 32 y FV 34, con el pulsante

F2 del panel.

Arranque de la bomba P5 (P6)

Arranque de la bomba P9 (P10)

La válvula de regulación FCV 04, regulará por 25 min, un caudal de

agua de 2,7 m3/h.

FASE 3.- LAVADO DE REGENERACIÓN

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 27, FV 29 , FV 32 y FV 34, pulsando F3

del panel.

Puesta en marcha de la bomba P9 (P10).

La válvula de regulación FCV 04, regulará durante 40 min. El caudal

de agua de 2,7 m3/h.

FASE 4.- LAVADO FINAL

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 20 , FV 21 y FV 25, pulsando F4 del panel

Puesta en marcha de la bomba P9 (P10),

La válvula de regulación FCV 04, regulará durante 60 min. El caudal

33

de agua de 5,3 m3/h.

FASE 5.- REGENERACIÓN CATIONICA

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV25 , FV.28 y FV 33 , con el pulsante F5 del

panel.

Puesta en marcha de ia bomba MK P9 (P10)

Puesta en marcha de la bomba MKP11 (P12)

La válvula de regulación FCV 04 regulará durante 20 minutos

un caudal de agua de 5 m3/h.

FASE 6.- LAVADO DE REGENERACIÓN

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV25, FV28 , FV33, con el pulsante

F6 deí panel.

Arranque de la bomba P9 (P10)

La válvula de regulación FCV 04, regulará por 30 min. un caudal de

agua de 5 m3/h.

FASE 7.- LAVADO FINAL

Apertura de la válvula FV 06

Apertura de las válvulas FV 20, FV 21 y FV 25 , pulsando F7

del panel.

34

CAPITULO III

INSTRUMENTACIÓN

La instrumentación es una parte fundamental en un proceso químico, mediante el

cual se puede verificar el estado gradual o total de la planta. Para ello en el

proceso de producción de agua desmineralizada, se requieren los siguientes

equipos;

- Medidores de pH

- Medidores de Conductividad

- Transmisores de Flujo

- Posicionadores

- Medidores de Sílice

- Válvulas y efectroválvulas

3.1 MEDIDORES DE PH

El medidor de pH es un equipo en el cual su medida se basa en un electrodo

colocado en una muestra líquida. El electrodo contiene en su interior una muestra

de KCI (Cloruro de Potasio), 4 Molar, que sirve como base química para el

desprendimiento de los iones de H + de las muestras a ser medidas.

Debido a esta reacción se obtienen diferentes valores de pH comprendidos entre O

y 14, siendo los valores de O a 7, se considera pH ácidos, como ejemplo el H2S04

Acido Sulfúrico, con un valor de pH=1 , y de 7 a 14 se considera pH básico, como

el NaOH (sosa cáustica), con un valor de pH = 14. Para pH = 7 se considera pH

36

neutro.

El electrodo transfiere la información hacia el equipo electrónico, el cual cambia el

valor medido a unidades eléctricas (milivoltios), con ios cuales se trabaja de mejor

manera. El electrodo posee un compensador de temperatura para hacer más fiable

la medida en diferentes estados de temperatura de la muestra.

En la Planta de Tratamiento de Agua, se requieren 2 valores de pH de interés, uno

de ellos es en el Producto Final, cuyo pH está comprendido entre 5 a 6.5. El

segundo valor de importancia está en la piscina de neutralización, en la cual se

debe tener un valor entre 6.5 y 7. En la piscina de neutralización es donde

desaguan todas las aguas que salen de los filtros del desmineralizador, y estas van

a dar hacia el río TEAONE, por tai motivo deben tener estos valores de pH.

Ei equipo utilizado para este propósito es de la serie 873PH de ia empresa

FOXBORO, en el Anexo 1, Parte 2 se muestran los manuales de los equipos

utilizados en la instrumentación de la Planta

El equipo posee una bornera trasera en la cual ubicamos la señal de salida de

medida en el rango de 4 a 20 mA, entra hacia la Extensión de señales analógicas

de entrada, para luego ser enviada al PLC Master y de allí comunicarse con el

computador por medio del Software LABVIEW. En los capítulos siguientes se

hablará con más detalle del sistema de comunicación.

37

3.2 MEDIDORES DE CONDUCTIVIDAD

Sabiendo que la resistencia eléctrica R se expresa de la siguiente manera:

R= r (I / A)

Donde: r = es la resistencia específica

I = longitud del conductor

A = Sección del conductor

La conductividad se expresa como el inverso de la resistencia:

C = x (A /1)

Donde: x = es la conductividad específica

Para el caso de los metales se considera siempre hablar de resistencia eléctrica,

mientras que para los electrolitos se refiere siempre a conductividad.

La conductividad específica, x, de la disolución de un electrólito es la conductividad

de un cubo de disolución de 1 cm. de arista. Esta conductividad no es constante,

contrariamente a como ocurre para los metales, pues depende de la concentración,

ya que al cm3 al cual se refiere la conductividad específica existe una cantidad

variable de electrolito igual a c/ 1000, siendo c la concentración molar de la

disolución .

Por este motivo se establece la conductividad molar, m, conductividad

correspondiente a una mol, y que es igual a la conductividad específica dividida por

el número de moles existentes en un centímetro cúbico, esto es:

m = x / ( c / 1 0 0 0 ) = x (1000/c) = x V m

38

o también igual a la conductividad específica, multiplicada por el volumen molar,

Vm, volumen de disolución en centímetros cúbicos que tiene disuelto 1 mol de

electrolito.

De manera análoga se define la conductividad equivalente, L, conductividad

correspondiente a un equivalente - gramo y que es igual a la conductividad

específica dividida por el número de equivalentes contenidos en un cm3 de

disolución, o, lo que es lo mismo, multiplicada por el volumen equivalente, Ve ,

expresado en cm3. Se tiene :

L = xVe

La conductividad equivalente es la magnitud que se considera y se calcula con

mayor frecuencia.

Por medio de la conductividad equivalente, se determina la conductividad en las

muestras líquidas de ios filtros Aniónicos y Mixtos, también la del producto final.

El elemento principal de medida lo hace el electrodo (celda de conductividad serie

4973), que determina medidas continuas de la conductividad electrolítica en

procesos industriales a temperaturas sobre los 40 °C y 250 psi de presión.

Los electrodos trabajan con celdas de Titanio, cuya constante esta en un rango de

0.01 a 0.1 cm"1.

Los electrodos tienen una longitud de 2 - % ". El electrodo posee un sensor de

temperatura, localizado en el interior del mismo. Los agujeros localizados en el

exterior del electrodo permiten el paso de ia solución a ser medida.

El rango de trabajo para los filtros Aniónicos comprende de O a 1,5 \jQ / cm, y para

los filtros mixtos O a 0,5 \jQ. / cm.

39

En el caso de que se sobrepasen estos límites, la alarma de alta conductividad

aparece en el panel para alertar al operador de la anomalía.

En el Anexo 1, Parte 2 se tiene el manual técnico de los electrodos de

conductividad.

En la figura 3.1 se diagrama el montaje de! electrodo de conductividad.

FIGURA 3.1

MONTAJE DEL ELECTRODO DE CONDUCTIVIDAD

FILTRO

ELECTRODO

TOMAMUESTRAS

Deí electrodo salen 4 cables hacia el equipo indicador de conductividad, dos de

ellos son para la compensación de la temperatura y los otros son para la medida.

La escala del equipo va de O a 10 pH / cm. , con una perilla para chequeo del valor

de O , valor medido y el valor máximo, con el fin de verificar la calibración del

equipo.

40

El equipo posee dos sockets para tarjetas de alarmas, una para la tarjeta de señal

de salida de 4 a 20 mA, y una bornera en ía cual va ef voltaje de alimentación, los

terminales del electrodo, la salida de 4 a 20 mA, la salida de 10 Vdc, para

aplicaciones especiales. En el Anexo 1, Parte 2 se muestra el manual técnico del

Equipo Medidor de Conductividad.

3.3 TRANSMISORES DE FLUJO

El principio de funcionamiento de un transmisor en general ya sea para medir flujo o

un diferencial de altura, se basa en la señal medida de capacitancia, la cual es

adquirida directamente de la deflexión de los diafragmas.

Una diferencia de presión causa la reflexión de los dos diafragmas, Si P1 es más

grande que P2, entonces el diafragma 1 se mueve hacia adentro, mientras que ef

diafragma 2 se mueve hacia afuera la misma distancia.

Este movimiento altera la capacitancia de ambas C1 y Ca al medir las presiones

diferenciales en las superficies del paso de fluido por la tubería de medición.

Ambos valores de capacitancia son convertidos a una señal digital, la cual es

transmitida al microprocesador para un proceso de medida posterior.

En el Anexo 1, Parte 2 se ilustra la gráfica del principio de medida de la

capacitancia del transmisor de flujo o nivel.

Para un transmisor, en el cual se quiere medir el flujo o caudal ( Q ),se toma como

punto de partida la diferencia de presión (Q = K V AP; K es una cte.). Esta

diferencia esta basada en ei principio de Bernullí, dado por la siguiente ecuación:

41

ÁP = p ( v12 - v22) / 2 con y1 = y2

donde:

A P = diferencia de presiones

p = densidad de fluido

v = velocidad del fluido

Ai colocar una Placa Orificio en ia tubería, se provoca un cambio en la velocidad del

flujo en este tramo y por ende un diferencial de presiones.

En el Anexo 1, Parte 2 se ilustra el Montaje de un Transmisor de Caudal

Para un transmisor en el cual se va a medir el nivel de un tanque, se usa el mismo

principio:

AP = p g ( y1 - y2) con v1=v2

En el Anexol, Parte 2 se muestra el Montaje de un Transmisor de Nivel.

El transmisor recoge la información de presión, la transforma a valores de caudal y

luego pasa a señales eléctricas en mA. Esta información es llevada al controlador

el cual interpreta la señal y la muestra en el indicador de caudal. Si el caudal

42

indicado es el requerido, las condiciones se mantienen estables, caso contrario,

hará variar el flujo mediante la apertura o cierre de la válvula de control respectiva.

Se debe tomar en cuenta que para un rango de caudal de O a 32 m3/h ,

corresponde un rango de corriente entre 4 y 20 mA.

3.4 POSICIONADORES.-

Los posicionadores controlan la apertura o cierre de la válvula de control, con una

señal de entrada de 4 a 20 mA, y con una salida de presión de O a 30 psi.,

respectivamente.

Cuando una señal de corriente entra a la bobina, esta genera un campo magnético,

que provoca el movimiento del obturador de aire que estará totalmente abierto si se

tiene una señal de 20 mA. y totalmente cerrado para una señal de 4 mA.

Cuando el obturador está cerrado, provoca un incremento de presión en el relay

neumático, ei cual a su vez incrementa la presión en la entrada de la válvula de

control , obligando a bajar al pistón de la misma, con lo que se cierra el paso de

agua . Todo lo contrario ocurre cuando el obturador está totalmente abierto.

Un indicador dei porcentaje de apertura de la válvula que está unido

transversalmente al eje del pistón de la misma, se encuentra ubicado en el interior

del posicionador, el cual gira en contra de las manecillas del reloj cuando la válvula

se esta abriendo; cuando ei giro es en el sentido de las manecillas del reioj, la

válvula se esta cerrando.

Existe otro indicador porcentual ubicado en el eje axial dei pistón, en el cuai

también se indica la apertura de la válvula.

43

Para verificar la calibración del posicionador se comprueba que los valores de ios

indicadores porcentuales sean los mismos.

En ei Anexo 1, Parte 2 se muestra el esquema de un Posicionador y el sistema

Posicionador - Válvula de control

3.5 MEDIDORES DE SILICE.-

El medidor de Sílice es un equipo usado para determinar el contenido de SiO2 en

los filtros Aniónicos y Mixtos. Posee en su interior 4 reactivos que son: Amino Acido

F, Acido Cítrico Surfactante, Molibdato 3 y el Sílice Estándar, ios cuales reaccionan

con la muestra para dar una solución de color azul. Esta muestra es pasada a

través de un medidor de absorbancia que a una longitud de onda de 810 nm, da el

resultado en jjg/l.

El rango de operación para los filtros aniónicos es de O a 50 (jg/l y para los filtros

mixtos es de O a 20 [jg/l, por esta razón el mismo equipo no puede medir ambas

muestras, pues se contaminaría interiormente.

Por tal motivo se creó un sistema de control a partir de un PLC PROCONTIC CS 31,

en el cual se programó para trabajar con dos equipos simultáneamente.

Si el tren A está produciendo, los dos equipos se encienden para medir el sílice en

el filtro Aniónico y Mixto , lado A. Si el tren B está produciendo , con ios mismos

equipos medimos el lado B. Un medidor de sílice es utilizado para los filtros

Aniónicos A y B, y el otro para los filtros mixtos A y B.

Este procedo de medida dura 45 minutos, luego de ello los equipos se apagan y se

44

vuelven a encender en el lapso de una hora. Si la producción acaba, los equipos se

apagan también

Para el caso en que los dos trenes estén en servicio, los medidores se encenderán,

una vez durante 45 minutos para medir el lado A, termina este lapso de tiempo y los

equipos medirán ahora el lado B, por 45 minutos , pasado este tiempo se apagan

por el lapso de tiempo de una hora, para continuar con el lado A y así

sucesivamente, mientras estén en servicio los filtros.

El sistema de conmutación se la hace por medio de unas electroválvulas, las cuales

reciben el mando del PLC para el activado y desactivado de las mismas. El

programa de control y el diagrama de instalación se adjuntan en el Anexo 14.

El sistema de control se creó con la idea de minimizar ei uso de reactivos de los

equipos y bajar el costo de consumo mensual de los mismos.

A parte se creó un sistema manual, para en el caso de que falle el sistema

automático, en el cual el operador sacará fuera de servicio al PLC y conectará un

breaker para alimentar !os switches dobles de dos posiciones (on-off-on) , ubicados

al lado de los medidores de sílice. De esta forma se pone en servicio cualquier

equipo a voluntad y en ei tiempo que se estime conveniente.

Los equipos requieren para su funcionamiento una presión de aire de 20 a 120 psi,

una presión de flujo de muestra de 3 a 8 psi., además que el volumen contenido en

las botellas de los reactivos deben tener al menos un 20 % del volumen total.

A continuación se muestra en la figura 3.2 los medidores de sílice y en la figura 3.3

el sistema de conmutación. Se incluye además en el Anexo 1, Parte 2 las

referencias técnicas de tos Equipos Medidores de Sílice.

45

FIGURA 3.2

EQUIPOS MEDIDORES DE SÍLICE

FIGURA 3.3

SISTEMA DE CONMUTACIÓN

46

3,6 VÁLVULAS Y ELECTROVALVULAS

Las válvulas regulan el paso de fluido, son del tipo on-off es decir permanecen

completamente abiertas o completamente cerradas, dependiendo de la entrada de

aire.

El modelo utilizado en la planta de agua se denomina aire -cierra, ya que cuando

entra e) aire por la parte superior de la válvula obliga a cerrar la misma. En la

parte inferior de la válvula se coloca un diafragma para hacer el cierre hermético

con el asiento de la válvula.

Posee un resorte en el interior, el cual da el movimiento axial del eje de la válvula.

En la parte superior existe una palanca, unida transversalmente al eje de la válvula,

la cual se mueve para activar el micro switch que da la orden de activado o

desactivado de la válvula. Este micro switch provoca el encendido de la lámpara

ubicada en el panel sinóptico y también activa la secuencia del sistema de control

ya sea manual o automático.

En el caso de que hubiese una falla en el sistema neumático, la válvula posee un

volante mediante el cual se puede abrir o cerrar manualmente la válvula.

En el anexo 5 , se indica el cuerpo de la válvula con sus partes constitutivas.

Las electroválvulas son un sistema de bobinas que operan con un voltaje de 125

Vdc con el cual se activa un solenoide, colocado en su interior. Su función es la de

permitir el paso de aire cuando no esta activada y por lo tanto la válvula se cierra,

mientras que cuando es energizada, evita el paso de aire con lo cual la válvula se

abre.

En el anexo 6, se indica un despieze de la electroválvula.

CAPITULO IV

INSTALACIÓN DEL HARDWARE.

EL Hardware del proceso lo componen los PLCs y ios módulos.

Para ello contamos con los PLCs de la marca ABB CONTROL, cuya comunicación

la hacen por medio del protocolo MODBUS, que consta de sistema MAESTRO-

ESCLAVO y que se comunican por medio de un sistema serial RS 485, el cual nos

permite una comunicación de hasta 500 mts. El modo de comunicación es Half -

Dúplex con un Baud Rate de 187.5 K baudios, y una aislación de opto acopladores

La unidad central posee un pórtico dual RAM, el cual habilita los datos transferidos

entre el programa del usuario y la interface serial dedicada a la transmisión.

En ei ciclo de lectura, el dato es tomado de la unidad remota y almacenada en el

pórtico dual RAM por medio de la interface serial dedicada, y luego el programa del

usuario lee el dato enviado de! pórtico dual RAM,

En forma similar el dato es transferido del pórtico duai RAM a la unidad remota por

medio de la interface serial dedicada y por medio del bus hacia la unidad remota en

el ciclo de escritura.

En la figura 4.1 se ilustra el proceso de iectura de los datos del termina! remoto

hacia el Master.

FIGURA 4.1

PROCESO DE LECTURA DE LOS DATOS TERMINAL REMOTO-MASTER

UserProgram

processor

CPU

Par trenzadobus (RS 485)-

UnidadRemota

UnidadRemota

Todo sistema de bus que envía y recibe datos, como es el caso del Master cuando

busca un terminal, lo hace pidiendo una dirección y un dato y el terminal a su vez

manda de regreso el dato hacia el Master, se comporta como un telegrama. En

este caso la unidad remota o módulo tiene la misma función que la del telegrama, el

cual recibe y responde los datos.

La dirección de la unidad remota es seteada por medio de los DIP switches

ubicados en la base de la unidad remota.

Las entradas y salidas tienen la siguiente estructura de direcciones: yy, xx

49

FIGURA 4.2

CONEXIÓN MASTER-ESCLAVOS

UNIDAD CENTRALMASTER

UNIDADREMOTA

UNIDADREMOTA

UNIDADREMOTA

El formato de transmisión considera un solo CPU como master, si en el caso de

haber más se considerarán como esclavos, y de no ser así se creará un conflicto en

ei bus.

Todos los mensajes son terminados con un chequeo de error por medio del CRC8,

que son los bits de detección de error.

El formato de mensajes es como sigue:

Envío de datos desde el'CPU det Master

DIRECCIÓN DATO CRC8

Respuesta de ¡a Unidad Remota

INICIO DATO CRC8

51

Durante la iniciación, la unidad central interroga a todas las unidades remotas en

sucesión, así el master se crea una imagen del sistema configurado. En cada ciclo

del bus todas las unidades remotas son interrogadas. Así tiene un diagnóstico de

la información continua y determina si alguna unidad remota se ha incluido en el

sistema.

En el caso de que ocurran al menos diez señales de error consecutivos, aparecerá

"BUS ERROR", generado sobre la unidad remota y sobre el master. Por lo general

ocurre cuando se ha zafado un cable del bus de alguna de las extensiones o se ha

sacado una de las extensiones para mantenimiento o cuando no se configura

adecuadamente una extensión o módulo remoto, o cuando se coloca otro PLC

Master en la línea o por fallas eléctricas.

4.1 INTRODUCCIÓN : PLC ABB PROCONTIC CS31.-

Como PLC MASTER en la Planta de Agua Desmineralizada tenemos al,

PROCONTIC CS 31 - 07 KR 91, con las principales características:

Puede trabajar como Master, Esclavo o solo.

- 20 entradas binarias

- 12 salidas binarias

- COM1, para interfaces de programación con el PC.

- Reloj en tiempo real

- Leds para indicar cual de las señales binarias de entrada y salida están

activadas, además para condiciones de error y de operación.

- Posee una batería recargable de Litio: para memoria RAM, para estatus de las

banderas, y el reloj en tiempo real

- Posee un Switch para Arranque y Parada ( RUN / STOP ), para abortar el

programa en ejecución.

- Una memoria EPROM de 7 Kb.

El programa del usuario es contenida en una memoria RAM, esta es cargada vía

comunicación serial por el COM1 y a su vez puede ser cambiada. También puede

ser salvada la información en la memoria Flash EPROM.

En la figura 4.3 Se ilustra el PLC 07 KR 91

FIGURA 4.3

PLC O7 KR 91

Las variables de trabajo para PLC 07 KR 91 son:

ENTRADAS DIGITALES

£00,00.... E 61,15

E 62,00.... E 63,03

: Entradas binarias, CS31 módulos remotos

: Entradas binarias de la unidad 07 KR 91

54

E 63,14 y E 63,15 ; Entradas binarias de alta velocidad

ENTRADAS ANALÓGICAS

EW 00,00... EW05,15

EW06,15

EW 07,00... EW 07,07

EW07.15

SALIDAS DIGITALES

A 00,00... A 61,15

A 62,00... A 62,11

SALIDAS ANALÓGICAS

Entradas analógicas, CS31 módulos remotos

Contador de alta velocidad

Reserva

Estado del sistema del bus CS31, reloj, batería

: Salidas binarias, CS 31 módulos remotos

: Salidas binarias de la unidad central 07 KR 91

AW 00,00... AW61.15 : Salidas Analógicas, CS 31 módulos remotos

AW 06,15 : Contador de alta velocidad "Start Valué"

OPERADORES INTERNOS O7 KR 91

BANDERAS DIGITALES

M 00,00 .... M 255,09 : Banderas Binarias

S 00,00 .... S 127,15 ; Banderas de Seteo "Steps"

K 00,00 .... K 00,01 : Constantes binarias

BANDERAS ANALÓGICAS

MWOO,00 .... MW253,15 : Banderas de doble precisión

KW01.00 .... KW39.15 : Constantes de doble precisión

Para el caso en que el master envíe una señal hacia un módulo remoto, lo hace a

55

través de estas variables.

Las entradas digitales tienen un valor de 24 Vdc para ser reconocidas, estas sirven

para tomar el dato de los microswitches de las válvulas y nos indican si una válvula

esta abierta o cerrada,

Las salidas digitales pueden tener valores de 110Vac, 125 Vdc, 24 Vdc,

dependiendo de que tipo de actividad este realizando. Para el caso de 125 Vdc,

estas salidas nos sirven para activas las electrováivulas y las de 24 Vdc para activar

los relés de mando para las bombas.

Las entradas analógicas reciben valores de 4 a 20 mA, las cuales las usamos en los

transmisores de flujo, nivel, en los medidores de PH, Conductividad, Sílice y

Niveles de Acido y Sosa

Las salidas analógicas mandan valores de 4 a 20 mA para las válvulas de control

Como segundo PLC usado se tiene al ABB PROCONTIC CS 31 - 07 KR 31, Usado

principalmente para el control de encendido de los medidores de Sílice.

Tiene las siguientes características.

Puede trabajar como Master, Esclavo o solo.

- 12 entradas binarias

- 8 salidas binarias

- Interface serial COM1, para interface de programación con el PC.

- Reloj en tiempo real

- Leds para indicar cual de las señales binarias de entrada y salida están

activadas, además para condiciones de error y de operación.

- Posee una batería de Litio: para memoria RAM, para con un tiempo de vida de

10 años

56

Posee un Switch para Arranque y Parada ( RUN / STOP), para abortar el

programa en ejecución.

Una memoria EPROM de 2 Kb.

En la figura 4.4 Se ilustra el PLC 07 KR 91

FIGURA 4.4

PLCO7KR31

Las variables de trabajo para PLC 07 KR 31 son:

ENTRADAS DIGITALES

£00,00.... E 61,15

E 62,00.... E 62,11

E 63,14

: Entradas binarias, CS31 módulos remotos

: Entradas binarias de la unidad 07 KR 31

: Entradas binarias de alta velocidad

57

ENTRADAS ANALÓGICAS

EW 00,00... EW 05,15

EW 08,00... EW 15,15

EW06,15

EW 07,00... EW 07,07

EW 07,15

SALIDAS DIGITALES

A 00,00... A61.15

A 62,00... A 62,11

SALIDAS ANALÓGICAS

Entradas analógicas, CS31 módulos remotos

Entradas analógicas, CS31 módulos remotos

Contador de alta velocidad

Reserva

Estado del sistema del bus CS31, reloj, batería

: Salidas binarias, CS 31 módulos remotos

: Salidas binarias del la unidad central 07 KR 31

AWOO.OO... AW05.15 : Salidas Analógicas, CS 31 módulos remotos

AW 06,15 : Contador de alta velocidad "Start Valué"

OPERADORES INTERNOS O7 KR 31

BANDERAS DIGITALES

M00,00 .... M 21,15 : Banderas Binarias

S 00,00 .... S 15,15 : Banderas de Seteo "Steps"

K 00,00 .... K 00,01 : Constantes binarias

BANDERAS ANALÓGICAS

MW 00,00 .... MW 05,15

MW 230,00... MW239.15

KW01.00 .... KW07.15

: Banderas de doble precisión

: Banderas de doble precisión

: Constantes de doble precisión

58

El programa utilizado para el diseño y control de las variables, es el PROCONTIC

CS31, el cual usamos como editor para configurar los diagramas tipo escalera que

se muestran en ei Anexo 7. Dentro de las aplicaciones principales del programa

tenemos los siguientes:

- PROJECT MAN. : El cual nos coloca dentro del proyecto que estemos

trabajando.

- EDIT: Nos permite introducirnos en el programa para hacer modificaciones, y

revisar una lista de variables.

- LIBRARY: Es un comando para verificar la librería del programa.

- PRINT: Nos permite sacar un reporte del Proyecto total, por variables,

parámetros, etc.

- PLC COMUNIC 1,2,3: Nos permite configurar el sistema de comunicación del

PLC a su alrededor y simular los datos hacia cualquier variable de entrada y

salida de ios módulos.

- CONFIG PC33 : Nos permite configurar los módulos .

- DOS SHELL: Nos permite la salida hacia el Sistema Operativo.

Para trabajar con el programa se requiere entrar por la opción EDIT y luego se

despliega un submenú, dentro de ellos esta la opción FBD/LD, en donde se

edita el programa de trabajo.

Existe un submenú, utilizando ia barra espadadora, en la cual se despliegan

otras opciones de importancia, dentro de las principales tenemos:

59

SP MANAGEMENT: Aquí nos permite dividir el proyecto en varias etapas,

cuando el proyecto va a ocupar más de una página de programa, se recomienda

esta función. De hecho es ia que usamos para el proyecto de modernización.

SP FUNCT/ BLOCK CÓMANOS: Nos permite revisar las funciones y comandos

de bloque.

CE / CONTACT MENÚ: Aquí se encuentran todos los comandos para colocar

los contactos, abiertos, cerrados, bobinas, etc., posee un menú de la librería

de los elementos a usarse por ejemplo: ESV (ON DELAY), + (BLOQUE SUMA),

Pl (CONTROL P.I.), etc.

EDIT: Esta opción nos permite Insertar / borrar Líneas, Columnas

SEARCH: Cuando queremos buscar una variable, lo hacemos desde este

comando.

TRANSLATE/ TRANSMIT: Una de las más importantes, ya que desde este

punto podemos gravar el programa hacia el PLC, nos genera mensajes de error

y nos indica la cantidad de memoria utilizada.

ON LINE: Si queremos verificar o cambiar el estado de una variable, por medio

de esta opción la referimos al programa y podemos ver si esta ejecutando con

forme lo pedido. Se puede apreciar el vaíor ya sea simbólicamente para

variables digitales o numéricamente cuando tenemos variables analógicas.

Podemos obtener una lista de variables en !ínea( externas o internas) o forzar

Las variables para comprobar la secuencia del programa.

SAVE PROYECT: Se grava el programa

QUIT EDITOR: Salimos del editor a la pantalla principal.

60

4.2 TIPOS DE PLC

En esta parte hablaremos de tipo de módulos que utilizamos en el proceso y sus

especificaciones técnicas.

MODULO REMOTO DE ENTRADA BINARIA ICSI 08 D1

Descripción de la Unidad:

- Posee 8 Leds amarillos para indicar el estatus de cada entrada

- Botón de TEST, para verificar algún error

- Led rojo, sirve para dar indicación de error.

- Lista de código de errores

Características técnicas principales:

Alimentación : 120 Vac

Número de entradas por unidad : 8

Señal de entrada reconocida : 24 Vdc

Nivel de señal de entrada

0 señal : -3 a +5 V

1 señal : + 15a + 30V

Entrada de corriente a 24 Vdc : 6 mA.

Demora de Entrada : 2 a 32 ms.

Máximo consumo de potencia : 8 W

En el Anexo No.8 se detalla las especificaciones técnicas del módulo ICSI 08 D1

61

MODULO REMOTO DE ENTRADA BINARIA ICSI 16 D1

Descripción de la Unidad:

Posee 16 Leds amarillos para indicar el estatus de cada entrada

- Botón de TEST, para verificar algún error

- Led rojo, sirve para dar indicación de error.

- Lista de código de errores

Características técnicas principales:

Alimentación : 120 Vac

Número de entradas por unidad : 16

Señal de entrada reconocida : 24 Vdc

Nivel de señal de entrada

0 señal : -3 a +5 V

1 señal : + 15 a+ 30 V

Entrada de corriente a 24 Vdc : 6 mA.

Demora de Entrada : 2 a 32 ms.

Máximo consumo de potencia : 8 W

En el Anexo No.8 se detalla las especificaciones técnicas del módulo ICSI 16 D1

MODULO REMOTO DE SALIDA BINARIA ICSO 08 R1

Descripción de la Unidad:

Posee 8 Leds amarillos para indicar el estatus de cada entrada

- Botón de TEST, para verificar algún error

- Led rojo, sirve para dar indicación de error.

62

Lista de código .de errores

Características técnicas principales:

Alimentación ;

Número de entradas pbr unidad :

Aislación de voltaje de alimentac.:

Capacidad de Switcheo :

120/230 VAC :

120 Vac

8

1500 VAC

2 A.

DC ; 60 W (2 A)

Total de corriente para 8 entrada ; 16 A

Máximo consumo de potencia : 5 W

En el Anexo No.8 se detalla las especificaciones técnicas del módulo ICSO 08 R1

MODULO REMOTO DE ENTRADA ANALÓGICA IGSE 08 A6

Descripción de la Unidad:

Esta unidad puede ser usada para O a 10 V, O a 20 mA o 4 a 20 mA. En la parte

posterior de la misma unidad, existen dip switches en ios cuales se escoge el

móduío para trabajar como entrada de corriente o voltaje.

- Posee 8 Leds amarillos para indicar el estatus de cada entrada 10 a 17

- Dos leds de color verde para indicar +5V , +/-15 V

- Seis leds amarillos para indicar el valor de corriente a la entrada

- Botón de TEST, para verificar algún error

63

Led rojo, sirve para dar indicación de error.

Lista de código de errores

Características técnicas principales:

Alimentación :

Número de entradas por unidad :

Voltaje de Salida 10Vdc ;

Máximo consumo de potencia :

120Vac

8

50 mA.

10 VA

En el Anexo No.8 se detalla las especificaciones técnicas del módulo ICSE 08 A6

MODULO REMOTO DE SALIDA ANALÓGICA ICSA 04 B5

Posee las mismas características que el módulo ICSE 08 A6, pero con las

siguientes diferencias:

Es un módulo de 4 salidas analógicas únicamente

Posee cuatro leds amarillos para indicar el status 00 a 03

Tiene 8 leds indicativos para indicar el valor de corriente de salida de 00 a O3

Tiene una resolución de 12 bits, los anteriores son de 8 bits.

En el Anexo No.8 se detalla las especificaciones técnicas del módulo ICSA 04 B5

64

MODULO REMOTO DE SALIDA ANALÓGICA ICSM 06 A6

Posee las mismas características que el módulo ICSM 06 A6, pero con las

siguientes diferencias:

Es un módulo de 4 entradas y 2 salidas analógicas

Posee seis leds amarilfos para indicar el status 00 a 01 y 10 a 13

Tiene 8 leds indicativos para indicar el valor de corriente de salida de OO a O3

En e! Anexo No.8 se detalla las especificaciones técnicas del módulo ICSM 06 A6.

65

4.3 INSTALACIÓN Y PRUEBAS.-

Para la instalación del hardware utilizamos el sistema de programación en del

PROCONT1C CS 31. Cuando un programa se realiza abarca un solo Segmento de

Programa denominado ( Segmet Plan), que es la hoja en la cual se programa todos

los contactos abiertos y/o cerrados, bobinas, temporizadores como los ON DELAY,

OFF DELAY, en fin todo el programa fuente del PLC. Cuando eí programa el

extenso, requiere de más de un Segmento de Programa, por tanto de divide en

Segmentos de Programas que van desde el Segment Plan 1 hasta el que el

culmine con el programa general. Para el presente caso el programa esta

subdividido en Segmentos de Programas distribuidos de la siguiente manera.

SEGMENT PLAN 1: FILTROS CATIONICOS FASE 1 Y 2

El circuito de protecciones se base en la polarización para todos los relés usados en

la fase catiónica, Ver anexo No. 9 Diagrama lógico Segment Plan 1.

El relé M11.1 se activa dependiendo si escogemos ef lado A o lado B de filtros,

para el lado A se activa el relé M72,5 y para el lado B el relé M 73,4.

Al activarse la bobina M11,1 , se activan las bobinas P4 y P5 y P6. Los cuales

sirven para dar consenso al arranque de las fases automática y manual.

P1 se activa cuando escogemos e! mando manual ver Anexo No. 9, Segment Plan

10 (Selección Funcionamiento),

P2 y P3 se activan normalmente en modo automático.

66

Definido el sistema de protecciones tenemos la selección de arranque del sistema

por medio del modo Automático y Manual.

En modo automático, se usa el programa de supervisión (Labview Capítulo V), para

simular el pulsante PBI 17 a de arranque y PBS 17 b de parada

Al activar el contacto cerrado PBI 17 se activa la bobina M11.2 y esta a su vez

activa a la bobina M 11,3 y M 11,4.

De esta manera se activan solas las fases 1, 2 ,3 y 4. Nótese que la Fase 2 no se

activa mientras no se acabe la Fase 1 y así entre Fase y Fase.

El contacto abierto 77.1 permanece de inicio activado, siempre y cuando todas las

válvulas correspondientes ai Filtro Catiónico, estén cerradas. Ver Anexo No. 9

Segment Plan 11 (Final de Carrera Válvula cerrada Filtros Catiónicos).

Para terminar con la Fase Automática, se activa desde el Labview el pulsante PSB

17b, quitando el enclavamiento de M 11.2., pero permanece activada la última Fase

en memoria.

Al activarse ia bobina M 11.5 se enclava y activa a la bobina M 12.1, esta a su vez

activa a las electroválvulas EV 09-10 , Ver Anexo No. 9 , Segment Plan 12 (Acción

EiectrovaL). La activación de las electroválvulas se ia hace por medio del módulo

ICSO 08 R1 " 08 F, 09A - 10A" , Ver Diagrama No.1 Referente a la instalación

eléctrica de los módulos a la regleta de conexiones.

Cuando la válvula se abre, manda a cerrar el contacto del micro switch , enviando la

señal al módulo ICSI 08 D1 " 08 D , 09 A Y 10 A" , Ver Diagrama No2. Referente a

la instalación eléctrica de ios módulos desde !a regleta de conexiones.

El módulo manda la indicación a los contactos ZS 09 A y ZS 10 A , los mismos que

activan las bobinas 82.1 y 82.2 respectivamente, Ver Anexo No. 9 , Segment Plan

11 (Fin Carrera ON-OFF).

67

Si se activan las bobinas 82.1 y 82.2 , se activa la bobina M12.2 de los filtros

catiónicos y esta a su vez a las bobinas M12.3 y M 12.4

La bobina M12.3 da consenso para activar la Fase 1 por un tiempo determinado en

15 min., 20 min. y 30 min. , quienes dan la orden a sus respectivos ON - DELAY

(ESV). Cuando pasa el tiempo especificado , las bobinas M 12.5 o 20M o BOTÓN,

dependiendo del tiempo que se escogió, son activadas y a su vez M13.1 y M 13,2

desactivan la Fase 1.

El modo automático hace continuar inmediatamente a la Fase 2 hasta la Fase 4.

En modo Manual realiza la misma operación, pero pulsando desde el LABVIEW los

contactos PBI 17 c.(activado Fase 1), PBS 17 d.(desactivado Fase 2) .

En modo manual podemos activar y desactivar en cualquier instante la Fase en

operación.

La Fase 2 , 3 y 4 es el mismo mecanismo que la Fase 1, con la única inclusión de la

bobina M. F2.C (Manual Fase 2 Cerrado), M.F3.C (Manual Fase 3 Cerrado) y

M.F4.C (Manual Fase 3 Cerrado), las cuales sirven para activar cualquier fase en

cualquier orden.

En la Fase 2 se tiene 3 ON - DELAY, para permitir el tiempo de activación en cada

porcentaje de ácido sulfúrico, usado en la regeneración, esto es 1%, 2% y 4%. Los

tiempos establecidos son de 20 Minutos para cada dilución.

El detalle del Segment Plan 1 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

68

SE

GM

EN

T P

LAN

1

SIS

TE

MA

DE

PR

OT

EC

CIO

NE

S

MANUAL

AUTOMÁTICO

PROTECCIÓN

MANUAL

PULSANTE

MANUAL O

AUTOMÁTICO

PROTECCIÓN

AUTOMÁTICA

SE CONTROLA EL

PROCESO DESDE

EL PANEL DE

CONTROL

SE CONTROLA EL

PROCESO DESDE

EL COMPUTADOR

FA

SE

AU

TO

MÁ

TIC

A

PBÍ

17a

PU

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IA E

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2F3

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EN

SE

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NO

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77.

1 Y

77.2

SE

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SV

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ULA

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.

69

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GM

EN

TP

LA

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FILT

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TIV

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IÓN

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LVU

LAS

SE ESCOGE LA

DURACIÓN DE LA FASE 1

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l 17

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SE

1

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C

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DO

SD

ES

DE

EL

LAB

VIE

W

70

SEGMENTPLAN 1

FILTROS CATIONICOS

MODO MANUAL

FASE 2

PBI17ePBS 17 f

PULSANTE DEARRANQUE FASE 2

PULSANTE DEPARADA FASE 2

i/

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

FINALIZA FASE 2

SEÑALIZACIÓN

ONLAS BOMBAS MKP11 YMKP12SON DEACIDO

BOMBA MKP11 >OMKP12

INICIA REGENERACIÓNCON 4% DE H2SO4POR 30 MINUTOS.

X 12

PASADO LOS 30 MINUTOSINICIA REGENERACIÓNDEL 2% DEH2SO4POR 20 MINUTOS

NOTA:

LAS CONCENTRACIONES DE ACIDOSULFÚRICO DE 4, 2Y1 %, SE DOSI-FICAN MEDIANTE LA VÁLVULA DECONTROL FCV 03

X13

PASADO LOS 20 MINUTOSINICIA REGENERACIÓNDEL1% DEH2SO4POR 20 MINUTOS

XT14

71

SEGMENT PLANT 2: FILTROS CATIONICOS FASES 3 , 4, REGENERACIÓN Y

PUESTA EN SERVICIO.

Las Fases 3 y 4 tienen el mismo mecanismo explicado anteriormente. En ia Fase 4

se activa por último la bobina M 17.3, la que bloquea a la bobina P2, desactivando

todos los ON-DELAY de la Fase 1, regresando todo a su estado inicial.

Terminada la Fase 4 , se activa las bobinas M 5.6, M 17,4 y M 17,5 , indicando que

el Filtro T1 esta regenerado.

Lo mismo ocurre si se hubiera escogido el lado B, nos indicaría que el Filtro T2 está

regenerado. Por el momento el lado B no esta automatizado, por tal motivo nos

referiremos sólo al lado A (T1 ,T3,T5).

Cuando un Filtro está regenerado, este no puede ejecutar las fases anteriores, la

bobina M17.4 no permite que las bobinas P2, P3, P4, P5 y P6 de inicio no se

activen. La única forma de rehabilitarlas es poner en servicio el Filtro T1, por medio

del pulsante 18b., y quedará en servicio, mientras las condiciones de

conductividad, sílice, PH y análisis de agua dura sean las recomendadas. Se

desactiva e usando el pulsante 18 c.

De esta manera tenemos la aplicación práctica del uso del sistema de control por

medio del PLC Master hacia sus módulos digitales. En ia Figura 4.5 se ilustra el

sistema modular entre el PLC Master y los módulos digitales.

72

FIGURA 4.5

SISTEMA MODULAR PLC MASTER- MÓDULOS DIGITALES

TWISTERPARRS485

BUS DECOMUNICACIÓN

El detalle del Segment Plan 2 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

73

SE

GM

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N 2

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N

74

SEGMENT PLAN 2

REGENERACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO

FILTROS T1 -T2

FILTRO T1

REGENERACIÓN

FILTRO T2

REGENERACIÓN

V ^ \ FLAS CUATRO

FASES CONCLUIDAS

SEÑALIZACIÓNINDICANDOREGENERACIÓN OK.

SE DEBE REGRESARA REGENERAR DESDELA FASE QUE FALTA

V ^ \ FLAS CUATRO

FASES CONCLUIDAS

SEÑALIZACIÓNINDICANDOREGENERACIÓN OK.

SE DEBE REGRESARA REGENERAR DESDELA FASE QUE FALTA

CONCENSO PARAINICIAR PUESTAEN SERVICIO. M 17.5 ON

CONCENSO PARAINICIAR PUESTAEN SERVICIO. M21.20N

SEÑALIZACIÓN SEÑALIZACIÓN

SERVICIO FILTRO T1 SERVICIO FILTRO T2

18b 18c 19b

PULSANTE PARAARRANCAR LAPUESTA EN SER-VICIO.FILTRO T1

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

PULSANTE PARAPARAR LA PUESTAEN SERVICIO.FILTRO T1

EN SERVICIOFILTRO T1(FILTRO CATIONICO)LADO A

FIN PUESTA ENSERVICIO T1

SEÑALIZACIÓN

PULSANTE PARAARRANCAR LAPUESTA EN SER-VICIO.FILTRO T2

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

EN SERVICIOFILTRO T2(FILTRO CATIONICO)LADO B

19c

PULSANTE PARAPARAR LA PUESTAEN SERVICIO.FILTRO T2

SEÑALIZACIÓN

SEÑALIZACIÓN

75

SEGMENT PLAN 3: ACTIVACIÓN BOMBASÍ

La activación de las bombas puede ser en forma Manual o Automática.

Para el caso de la bomba MKP3, esta se activan en modo Manual por medio del

pulsante PBC\P3 y se desactiva por el pulsante PBSVP3. Todo esto lo hacemos

desde el programa LABVIEW, analizado en más detalle en el capitulo siguiente.

Al activar la bobina P3, cuya denominación simbólica es A 06,00, lo que nos indica

que estamos enviando la señal hacia el módulo ICSO 08 R1, cuya dirección es 06,

y la salida es 00, este módulo esta nominado como 06F. Para mayor comprensión

ver Diagrama No3,, referente a la instalación eléctrica de las bombas hacia los relés

de fuerza.

De eta manera el módulo 06F, en la salida 00, manda una señal de 24 Vdc. Hacia el

relé de fuerza, X43 (mando arranque bomba MKP3). La bomba es activada y su

señal es enviada al módulo digital ICSI 16 D1, cuya dirección es E 04,14. La "E"

indica entrada digital, 04 la dirección del módulo y 14 el número de la entrada.

El módulo en mención tiene como referencia 04 D. Cuando la bomba se activa,

manda la señal hacia el PLC Master y este a su vez al computador, donde es

recogida la información , indicando en la pantalla que la bomba se ha activado.

En modo automático, la bomba se activa por medio del pulsante PULAUT.A

,Pulsante automático abierto, y permanecerá activada hasta que el operador decida

parar la bomba con el pulsante , PUL AUT.C., Pulsante Automático Cerrado, o

cuando una de las protecciones sea activada.

Las protecciones pueden ser, sobre corriente, bajo nivel agua filtrada, bajo nivel del

76

descarbonatador.

La bomba MKP4 puede trabajar conjuntamente con la bomba MKP3. Es el mismo

procedimiento explicado para arrancar la bomba MKP3, pero ahora activamos la

bobina P4 , cuya denominación simbólica es A 06,01 para el dato hacia el mismo

módulo que se envió para la bomba MKP3 y retorna el dato por el módulo digital E

04,13 a! PLC master y luego al computador para ser reconocido.

A continuación se detalla la activación de la Bomba MKP 10, donde tenemos el

modo Manual y Automático. La cual trabaja para enviar agua desmineralizada al

Filtro mixto para su regeneración.

En modo Manual, igual que los otros procedimientos se activa por medio del

pulsante PBC\P10, activando la bobina X38, que es el relé de mando para activar a

la bomba MKP10. Sigue el mismo camino del sistema, va al módulo de mando para

activar la bomba y regresa at módulo digital para indicar que se ha activado la

bomba, por este motivo se puede ¡lustrar mejor en el Diagrama No.3 referente a la

instalación del hardware para las bombas.

La bomba MKP 10 trabajo junto con la bomba MKP 9, si una de ellas falla entra la

otra, pero no las dos al mismo tiempo.

La diferencia con las anteriores radica en que el modo Automático tiene un control

de tiempo dado por el ON-DELAY (XT 54) de 10 segundos. Cuando la bomba

MKP10 esta en servicio en modo automático, la bomba MKP9 debe estar en modo

manual, pasan los 10 segundos, y se activa XT54 para verificar que tiene un buen

arranque la bomba, si se para luego de este tiempo, sin pulsar el apagado

automático de MKP10, queda desactivado X38 , por tanto también la bobina 102.1,

suficientes condiciones para que entre a operar la bomba MKP9 ( ver Segment Plant

No. 13, Activación Bombas, lo referente al programa de la bomba MKP9 en modo

77

Manual y Automático). No se necesita pulsar nada, por un instante de tiempo

pequeño se activa la bomba MKP9, luego XT54 se desactiva, pero queda enclavada

la bomba para trabajar en modo manual.

Lo mismo ocurre si se trabaja en modo automático a la bomba MKP9 y manual a la

bomba MKP10.

Ambas bombas no pueden trabajar al mismo tiempo, por esto ambas no pueden

operar en modo manual.

Para el modo automático de ambas bombas, requiere que la bobina AUX-4 este

activada, para ello debe cumplir las condiciones que se muestran en el Segment

Plan No. 13 parte final con los contactos de ios relés 47.1, 45.5, 44.4, 43.3, 42.2,

37.5 y 36.3, que trabajan con el Filtro Mixto.

La bomba MKP 17 usada en el Descarbonatador, trabaja en modo Manual y

Automático, con un control muy simple, el cual se la aprecia en el Segment Plan

No.3.

En el Diagrama No.3 se puede apreciar la conexión eléctrica de ia Bomba y los

módulos que ocupa para su arranque.

Las bombas MKP1 y MKP2, son utilizadas para la entrada de agua al

desmineraiizador, estas bombas pueden trabajar juntas, por este motivo pueden ser

activadas en modo manual

Estas bombas no requieren temporizadores, por tanto su sistema de activación y

desactivación es simple, la diferencia con las anteriores, es que desde el programa

de supervisión desactivo la bomba en modo manual y también desactivo al contacto

cerrado PUL. AUT.C.(Pulsante Automático Cerrado) a la vez, para bloquear los dos

caminos de activación de la bomba.

El diagrama de escalera de la bomba MKP1 se puede apreciar en el Segment Plan

78

No. 13 en la parte inicial.

La bomba MKP1 se activa con el relé X41, ia bomba MKP2 con el relé X42, referirse

ai diagrama circuitai de las bombas.

Las bombas MKP5 y MKP6 son utilizadas para enviar Sosa Cáustica para regenerar

los filtros, es el mismo sistema que las bombas MKP9 y MKP10, en cuanto ellos

utilizan un temporizado para su trabajo, debido a que ellos no trabajan al mismo

tiempo, sólo uno a la vez.

El diseño circuitai es el mismo aplicado para las bombas MKP9 y MKP10, referirse

al diagrama de conexión de las bombas para mayor explicación.

En el diagrama se puede apreciar que la bomba MKP5 se activa con el relé de

fuerza X35 y el MKP6 con X36.

En la Figura 4.6 se ¡lustra el proceso de transmisión para arranque de las bombas

Entre el computador y los re!és de mando a las bombas.

79

FIGURA 4.6

SISTEMA COMPUTADOR-MANDO BOMBAS

PC

RS232

PLCMASTER07 KR 91

MODULO DE FUERZAICSO 08R1

RS485

RELÉS

MODUL D IGITALICSI 08D1

BOMBAS

El detalle del Segment Plan 3 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

80

SEGMENT PLAN 3

ACTIVACIÓN BOMBAS

MKP3

MODO MANUAL MODO AUTOMÁTICO

PROTECCIONES AUX/P3 PROTECCIONES AUX/P3

PBC/P3 PBS/P3 PULAUTO.A

PULSANTE DEARRANQUE DE LABOMBA MKP3

PULSANTE DEPARADA DE LABOMBA MKP3

PUL.AUT.C

PULSANTE DEARRANQUE DE LABOMBA MKP3

PULSANTE DEPARADA DE LABOMBA MKP3

EL MODO ATUOMA-TICO DEBE ESTARDESACTIVADOAUT.P3 OFF

BOMBA MKP3 OFFEL MODO MANUALDEBE ESTARDESACTIVADOP30FF

BOMBA MKP3 OFF

BOMBA MKP3 ON BOMBA MKP3 ON

SEÑALIZACIÓN SEÑALIZACIÓN

NOTA:

PARA EL CASO DE LA BOMBA MK P4, SE BASA EN EL MISMO PRINCIPIO QUE LA BOMBA MK P3SE MODIFICA LOS NOMBRES DE LOS PULSANTES DE ARRANQUE Y PARADA, Y LOS RELÉSDE ACTIVACIÓN DE LA BOMBA MK P4.

81

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36

85

SEGMENT PLAN 4: REGENERACIÓN AMÓNICA

La regeneración anióníca, tiene la misma programación que la regeneración

catiónica analizada en el Segment Plan 1, con la diferencia que utilizamos en el

circuito de protecciones las variables P1' , P2' , P3J , P4J , P5J , P6' y P7', para

diferenciarlas de las bobinas usadas en la regeneración catiónica.

Posee iguales ciclos en automático y manual, con 4 fases de regeneración,

indicación de ciclo regenerado y puesta en servicio.

Otra diferencia es que ia Fase 2, utiliza un ON-DELAY, de duración de 73 minutos,

a diferencia de los filtros catiónicos que requieren 3 ON-DELAY de 20 minutos cada

uno.

La fase aniónica utiliza e| mismo sistema de comunicación entre COMPUTADOR-

PLC MASTER-MODULOS EXTERNOS utilizado en la Fase Catiónica, para mandar

y recibir los datos de activación de válvulas y electroválvulas.

El detalle de! Segment Plan 4 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

SE

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I 20

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SE

1-2

3-4

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20b

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LSA

NT

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EA

NIO

NIC

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OM

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SE

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.

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77.

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77.

4S

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CT

IVA

N S

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VÁ

LVU

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,

87

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GM

EN

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LA

N 4

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TR

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ÓN

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S

MO

DO

MA

NU

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FAS

E1

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20c

PB

Í 20

d

PU

LSA

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RR

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QU

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AC

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TIV

AC

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LVU

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PU

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E 1

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IN

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SE

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EN

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DE

RE

GE

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RA

CIÓ

N F

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E 1

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CIÓ

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IZA

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11

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ALE

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RA

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CIÓ

N

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NC

EN

SO

PA

RA

INIC

IAR

FA

SE

2M

24.

5 O

N

SEGMENTPLAN4

FILTROS ANIONICOS

MODO MANUAL

FASE 2

PBI 20 ePBS 20 f

PULSANTE DEARRANQUE FASE 2ANIONICOS

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

PULSANTE DEPARADA FASE 2ANIONICOS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

SEÑALIZACIÓN

ON OFFLAS BOMBAS MKP5 YMKP6 SON DE SOSA

INICIA REGENERACIÓNANIONICA CON SOSACON UN INTERVALO DE73 MIN ACTIVADO PORXT18.(ON DÉLA Y)

XT18

FIN FASE 2

CONCENSO PARA INICIAR FASE 3

89

SE

GM

EN

T P

LAN

4

FIL

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NIC

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MO

DO

MA

NU

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FAS

E 3

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E 4

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PBS

20 I

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LSA

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LVU

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NT

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3

FIN

FA

SE

3

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IN

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GE

NE

RA

CIÓ

ND

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R 3

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IN.

FIN

FA

SE

3

SE

DA

CO

NC

EN

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RA

INIC

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FA

SE

4

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19

M 2

7.4

ON

SE

ÑA

LIZ

AC

IÓN

NO

TA:

NO

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E 3

AC

TIV

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2 S

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LSA

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RR

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E F

AS

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TIV

AC

IÓN

DE

ELE

CT

RO

VA

LVU

LAS

AC

TIV

AC

IÓN

DE

VÁ

LVU

LAS

PU

LSA

NT

E D

EP

AR

AD

A

FA

SE

4

FIN

FA

SE

4

SE

ÑA

LIZ

AC

IÓN

SE

IN

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EG

EN

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AC

IÓN

DE

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FA

SE

4 P

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60

MIN

.

FIN

FA

SE

4

SE

DA

CO

NC

EN

SO

PA

RA

INIC

IAR

PU

ES

TA

EN

S

ER

VIC

IO

XT

20

M3

1.5

0N

90

SEGMENT PLAN 5: REGENERACIÓN Y SERVICIO FILTROS ANIONICOS

En este segmento se comprueba la regeneración de los filtros aniónicos y la puesta

en servicio de los filtros T3 y T4. Por el momento sólo esta instalado el filtro T3.

Se comprueba basándose en los diagramas que es el mismo procedimiento para

puesta en servicio de los filtros T1 y T2 de la fase catiónica. Ver Segment Plan 2,

regeneración catiónica.

El detalle del Segment Plan 2 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

SEGMENT PLAN 5

REGENERACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO

FILTROS T3 - T4

FILTRO T3

REGENERACIÓN

FILTRO T4

REGENERACIÓN

V ^ \ FUS CUATRO

FASES CONCLUIDAS

SEÑALIZACIÓNINDICANDOREGENERACIÓN OK.

CONCENSO PARAINICIAR PUESTAEN SERVICIO.

SEÑALIZACIÓN

SE DEBE REGRESARA REGENERAR DESDELA FASE QUE FALTA

M 32.3 ON

V ^ ^\ FLAS CUATRO

FASES CONCLUIDAS

SEÑALIZACIÓNINDICANDOREGENERACIÓN OK.

CONCENSO PARAINICIAR PUESTAEN SERVICIO.

SEÑALIZACIÓN

SE DEBE REGRESARA REGENERAR DESDELA FASE QUE FALTA

M 32.4 ON

SERVICIO FILTRO T3 SERVICIO FILTRO T4

21 b 21 c 20 b 20 c

PULSANTEPARAARRANCAR LAPUESTA EN SER-VICIO.FILTROT3

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

EN SERVICIOFILTRO T3(FILTRO ANIONICO)LADO A

PULSANTEPARAPARAR LA PUESTAEN SERVICIO.FILTROT3

FIN PUESTA ENSERVICIO T3

PULSANTEPARAARRANCAR LAPUESTA EN SER-VICIO.FILTROT4

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

EN SERVICIOFILTRO T4(FILTRO ANIONICO)LADOB

PULSANTE PARAPARAR LA PUESTAEN SERVICIO.FILTROT4

FIN PUESTA ENSERVICIO T4

SEÑALIZACIÓN

SEÑALIZACIÓN

M33.2 M34.1

92

SEGMENT PLAN 6: ACCIÓN ELECTROVALVULAS.

En este segmento la activación de las electrovalvulas se ejecuta cuando reciben el

mando desde las etapas de regeneración y puesta en servicio de los Filtros

Aniónicos, Catiónicos y Mixtos.

La activación de las electroválvulas depende del lado que se va a trabajar. En la

tabla No. 4.1 se ilustra la disposición de los contactos para activar las diferentes

electroválvuías.

TABLA No. 4.1

DISPOSICIÓN DE LOS CONTACTOS PARA ACTIVAR LAS

ELECTROVALVULAS

CONTACTOS

ABIERTO CERRADO

75.254.355.3

75.4/75.5

74.4

74.5

75.1

75.2

75.3

75.2

75.4/75.5

74.4

74.5

75.1

75.2

75.3

74.3

ELECTROVALVULASLADO A

EV. 21 A

EV.22 A

EV.23 / 24 A

EV. 26 A

EV. 27 A

EV. 28 A

EV. 29 A

EV. 30 A

EV. 25 A

ELECTROVALVULASLADOB

EV.21B

EV .22B

EV.23 / 24 B

EV. 26 B

EV. 27 B

EV. 28 B

EV. 29 B

EV, 30 B

93

De la tabla se puede apreciar que el lado A se activa con contactos cerrados y el

lado B con contactos abiertos de los mismos relés( a excepción del las

electroválvulas 22 A y 22 B). Si uno escoge el lado A, sólo se activarán los del lado

A, y viceversa.

Los contactos eléctricos para las electroválvulas se indican en el diagrama No.1

referente a la instalación eléctrica de la salida de los módulos de salida digital a la

regleta de conexiones.

El Diagrama de Bloques tiene la misma distribución que la que se presenta en el

Segment Plan 12. Referirse a ella para tener una idea de la distribución lógica de

sus segmentos.

SEGMENT PLAN NO. 7 : FASES 1 AL 4, FILTROS MIXTOS.

En este segmento se incluye la activación de los Filtros Mixtos, igual que el caso de

los Filtros Catiónicos y Aniónicos, utiliza un sistema de protecciones indicado por

las bobinas P1J), P2", P3", P4", P5", P6", P7", P8 ". Tiene la opción de seleccionar

entre el modo Automático y Manual. La activación de cada pulsante se la hace por

medio del LABVIEW.

La diferencia fundamental es que este Filtro se regenera con nueve fases, cada

fase posee un ON - DELAY para control del tiempo de activación de las válvulas.

94

Referirse al Capítulo 2.3, Modo de operación de ios Filtros Mixtos para mayor

explicación del proceso.

El detalle del Segment Plan 7 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

SEGMENT PLAN 8: FASES 5 A LA 8, FILTROS MIXTOS

Continúa con la Regeneración del Filtro Mixto.

El detalle del Segment Plan 7 - 8 , y 8 se presenta a continuación de ios diagramas

de Flujo de Segment Pian 7

95

SE

GM

EN

T P

LAN

7S

ISTE

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TIC

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RO

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AC

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L FI

LTR

OM

IXTO

FA

SE

1-2

3-4

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1b

PU

LSA

NT

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A F

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IXTA

AU

TO

MÁ

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SE

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SE

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.

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:

LOS

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77.

5 Y

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.1Y

81.

2 S

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N S

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TO

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LVU

LAS

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L F

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RO

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S.

96

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SE

1FA

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2

PBI

31 c

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S 3

1 d

PB

I 31

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BS

31

f

PU

LSA

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RR

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E 1

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TIV

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TIV

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GE

NE

RA

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ND

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E 1

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0 M

IN.

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FA

SE

1

SE

DA

CO

NC

EN

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PA

RA

INIC

IAR

LA

FA

SE

2 M

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PU

LSA

NT

E D

EP

AR

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A

FA

SE

1

FIN

FA

SE

1

SE

ÑA

LIZ

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IÓN

XT

20

M 3

7,1

ON

PU

LSA

NT

E D

EA

RR

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QU

E F

AS

E 2

AC

TIV

AC

IÓN

DE

ELE

CT

RO

VA

LVU

LAS

AC

TIV

AC

IÓN

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VÁ

LVU

LAS

PU

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NTE

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PA

RA

DA

F

AS

E 2

SE

IN

ICIA

RE

GE

NE

RA

CIÓ

ND

E L

A F

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E 2

PO

R 2

5 M

IN.

XT

22

FIN

FA

SE

2

SE

ÑA

LIZA

CIÓ

N

OF

F

NO

CO

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INU

A F

AS

E 2

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RE

GE

NE

RA

CIÓ

N

SE

DA

CO

NC

EN

SO

PA

RA

INIC

IAR

LA

FA

SE

3 M

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ON

97

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GM

EN

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LA

N 7

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RO

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FA

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SFA

SE

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S 3

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PB

S 3

1

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LSA

NTE

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RA

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FA

SE

3

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TIV

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IÓN

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ELE

CT

RO

VA

LVU

LAS

PU

LSA

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EP

AR

AD

A

FA

SE

S

FIN

FA

SE

3

AC

TIV

AC

IÓN

DE

VÁ

LVU

LAS

SE

IN

ICIA

RE

GE

NE

RA

CIÓ

ND

E L

A F

AS

E 3

PO

R 4

0 M

IN.

FIN

FA

SE

3

SE

DA

CO

NC

EN

SO

PA

RA

INIC

IAR

LA

FA

SE

4 M

IXTO

XT

23

M 4

2.5

ON

PU

LSA

NT

E D

EA

RR

AN

QU

E F

AS

E 4

AC

TIV

AC

IÓN

DE

ELE

CTR

OV

ALV

ULA

S

NO

TA:

NO

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TIV

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MIS

MA

SV

ÁLV

ULA

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LA

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SIN

AC

TIV

AR

LA

SB

OM

BA

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E S

OS

A

SE

IN

ICIA

R

EG

EN

ER

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IÓN

DE

LA

FA

SE

4 P

OR

60

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.

FIN

FA

SE

4

SE

DA

CO

NC

EN

SO

PA

RA

INIC

IAR

LA

FA

SE

5 M

IXTO

PU

LSA

NTE

DE

PA

RA

DA

FA

SE

4

FIN

FA

SE

4

AC

TIV

AC

IÓN

DE

VÁ

LVU

LAS

SE

ÑA

LIZA

CIÓ

N

XT

24

M 4

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ON

98

SE

GM

EN

T P

LAN

8F

ILT

RO

S M

IXTO

SM

OD

O

MA

NU

AL

FA

SE

SFA

SE

6

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S 3

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PB

I 31

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BS

31

p

PU

LSA

NTE

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RA

NQ

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FA

SE

5

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TIV

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LAS

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TIV

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9O

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LSA

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SE

S

FIN

FA

SE

5

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IN

ICIA

R

EG

EN

ER

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IÓN

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LA

FA

SE

5 P

OR

20

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FIN

FA

SE

5

SE

ÑA

LIZA

CIÓ

N

OFF

NO

CO

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E 5

DE

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GE

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RA

CIÓ

N

PU

LSA

NT

E D

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RR

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E F

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E 6

AC

TIV

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IÓN

DE

ELE

CT

RO

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LVU

LAS

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TIV

AC

IÓN

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LVU

LAS

SE

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ICIA

RE

GE

NE

RA

CIÓ

ND

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A F

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PO

R 3

0 M

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FIN

FA

SE

6

SE

DA

CO

NC

EN

SO

PA

RA

INIC

IAR

LA

FA

SE

7M

IXTO

PU

LSA

NTE

DE

PA

RA

DA

F

AS

E 6

FIN

FA

SE

6

SE

ÑA

LIZ

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IÓN

XT

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M 4

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ON

SE

DA

CO

NC

EN

SO

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RA

INIC

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FA

SE

6 M

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M 4

5.2

ON

99

SE

GM

EN

T P

LAN

8FI

LTR

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M

IXTO

SM

OD

O M

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UA

L

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SE

7F

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S31

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PB

S 3

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LSA

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RR

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TIV

AC

IÓN

DE

ELE

CT

RO

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LVU

LAS

AC

TIV

AC

IÓN

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VÁ

LVU

LAS

SE

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ICIA

RE

GE

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RA

CIÓ

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E L

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PO

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0 M

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FIN

FA

SE

7

SE

DA

CO

NC

EN

SO

P

AR

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R L

A F

AS

E 8

MIX

TO

PU

LSA

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RA

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FA

SE

7

FIN

FA

SE

7

SE

ÑA

LIZ

AC

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27

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PU

LSA

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LVU

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ICIA

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EG

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ER

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LA

FA

SE

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OR

10

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.

FIN

FA

SE

8

SE

DA

CO

NC

EN

SO

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RA

INIC

IAR

LA

FA

SE

9 M

IXTO

PU

LSA

NTE

DE

PA

RA

DA

F

AS

Eí

FIN

FA

SE

8

SE

ÑA

LIZA

CIÓ

N

XT

28

M51.4

0N

100

SEGMENT PLAN 9: FASE 9, REGENERACIÓN, SERVICIO T5 Y T6

En este segmento se termina de regenerar el Filtro Mixto y entra en servicio para

llenar el tanque de agua desmineraüzada. Sólo cuando se haya regenerado todos

los filtros se envía el agua hacía el tanque.

En la Fase de Servicio existe un temporizador de 10 minutos, en este lapso, se

manda agua a la aicantariiía para que se tomo la muestra de regeneración final y

comprobar en el laboratorio si el agua esta en condiciones ideales de trabajo.

Pasado los 10 minutos, manda el agua al tanque de agua desmineralizada.

Eí detalle del Segment Pian 9 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

101

SE

GM

EN

T P

LA

N 9

FIL

TR

OS

MIX

TOS

MO

DO

MA

NU

AL

FA

SE

9

PB

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uPB

S 31

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LSA

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S

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IÓN

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FA

SE

9

SE

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PU

ES

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PU

LSA

NT

E D

EP

AR

AD

A

FA

SE

9

FIN

FA

SE

9

SE

ÑA

LIZ

AC

IÓN

XT

29

M 5

2.5

ON

102

SEGMENTPLAN9

REGENERACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO

FILTROS T5 - T6

FILTRO T5

REGENERACIÓN

FILTRO T6

REGENERACIÓN

LAS CUATROFASES CONCLUIDAS

SEÑALIZACIÓNINDICANDOREGENERACIÓN OK.

SE DEBE REGRESARA REGENERAR DESDELA FASE QUE FALTA

V ^ \LAS CUATRO

FASES CONCLUIDAS

SEÑALIZACIÓNINDICANDOREGENERACIÓN OK.

SE DEBE REGRESARA REGENERAR DESDELA FASE QUE FALTA

CONCENSO PARAINICIAR PUESTAEN SERVICIO. M 53.2 ON

CONCENSO PARAINICIAR PUESTAEN SERVICIO. M 53.4 ON

SEÑALIZACIÓN SEÑALIZACIÓN

SERVICIO FILTRO T5 SERVICIO FILTRO T6

37c 37b 38c 38b

PULSANTEPARAARRANCAR LAPUESTA EN SER-VICIO.FILTROT5

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

PULSANTEPARAPARAR LA PUESTAEN SERVICIO.FILTRO T5

EN SERVICIOFILTRO T5(FILTRO MIXTO)LADO A

FIN PUESTA ENSERVICIO T5

PULSANTEPARAARRANCAR LAPUESTA EN SER-VICIO.FILTROT6

ACTIVACIÓN DEELECTROVALVULAS

ACTIVACIÓN DEVÁLVULAS

PULSANTE PARAPARAR LA PUESTAEN SERVICIO.FILTRO T6

FIN PUESTA ENSERVICIO T6

EN SERVICIOFILTRO T6(FILTRO MIXTO)LADOB

SEÑALIZACIÓN

M54.1 M54.5

103

SEGMENT PLAN 10: SELECCIÓN FILTROS Y ELECTROVALVULAS

Al inicio de este segmento están los bloqueos y la selección de funcionamiento en

modo Semiautomático y Manual, los cuales no trabajan por el momento. En la

selección dei modo Semiautomático y Manual, se coloco un selector en el panel de

control para cambiar esta opción.

Nos enfocaremos a la selección de ios filtros, tanto del lado A como del lado B.

Cuando activamos desde el LABVIEW el pulsante AUX S.F. (Auxiliar Selección de

Filtros) se activan las siguientes bobinas: M 72.5, M 73.1, 73.2 y M 73,3, las cuales

definen el funcionamiento del lado A.

Para el lado B, se activa desde e! LABVIEW con AUX1 OPEN(Auxiliar Apertura), en

la cual se activan las siguientes bobinas: M 73.4, M 73.5, 74.1, 74.2, 74.3, 74.4,

74.5, 75.1, 75.2, 75.3, 75.4, 75.5. Las cuales definen el funcionamiento del lado B.

El detalle del Segment Plan 10 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

104

'«fe/

SE

GM

EN

TP

LA

N 1

0

SE

LE

CC

IÓN

DE

FIL

TR

OS

SE

LEC

TO

RS

EM

IAU

TO

MA

TIC

O /

MA

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UT

OM

AT

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RA

T

RA

BA

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LC

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PU

TA

DO

RM

72.3

ON

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SE

LEC

TO

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CA

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N E

L P

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L

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TO

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OC

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N M

OD

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AN

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LP

AR

A

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AB

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R D

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EL

PA

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L D

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ON

TR

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M72.4

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EL

SE

LEC

TO

R E

ST

A C

OL

OC

A-

DO

EN

EL

PA

NE

L D

E C

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TR

OL

SE

LEC

TO

R

FIL

TR

OS

LAD

O A

/LA

DO

B

EN

EL

LAD

O A

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-C

EN

SO

S P

AR

A A

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IVA

R L

AS

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LVU

LAS

DE

LO

S F

ILT

RO

ST

1 C

AT

ION

ICO

T3

AN

ION

ICO

YT

5M

IXT

OLO

S S

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IEN

TE

S

RE

LÉS

SO

NA

CT

IVA

DO

S P

AR

A T

AL

EF

EC

TO

M 7

2.5

- M

73.

1 -

M 7

3.2

- M

73.

2

EN

EL

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O B

SE

DA

N L

OS

CO

N-

CE

NS

OS

PA

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AC

TIV

AR

LA

SV

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S D

E L

OS

FIL

TR

OS

T2

CA

TIO

NIC

OT

4A

NIO

NIC

OY

T6

MIX

TO

LOS

SIG

UIE

NT

ES

RE

LÉS

SO

NA

CT

IVA

DO

S P

AR

A T

AL

EF

EC

TO

M 7

3.4 -

M 7

3.5

- M

74.

1 -

M 7

4.2

M 7

4.3

- M

74.

4 -

M 7

4.5

- M

75.

1M

75.

2 -

M 7

5.3

- M

75.

4 Y

M 7

5,5

105

SEGMENTPLAN No. 11: FINES DE CARRERA ON-OFF ABIERTO Y CERRADO

En el Diagrama No. 2 se muestran los fines de carrera de los microswitch para las

diferentes válvulas, esto es:

Cuando una válvula 07 A o 08 A, etc. es activada, esta mueve el microswitch de

cerrado a abierto, dando una indicación al módulo ICSI 08 D1, para el caso de las

válvulas 07 A, 08 A, 09 A, 10 A, 11 A, 12 A, 13 A y la 31, todas ellas conectadas a

este módulo se puede ver que entran a los conectores 8 a la 15, siendo el punto 7

nuestra referencia. E! módulo en mención tiene como denominación 08D,

referiéndose a que se trata de un módulo de entradas digitales y cada que se active

una válvula, dará una señal de 24 Vdc hacia el módulo 08D, el cual a su vez recibe

el dato y detecta que se ha activado esta válvula. Una señal luminosa en el módulo

da el dato de que se ha recibido bien dicha señal.

Para el caso de las válvulas ( 14 A a la 29 A ) con el módulo denominado como 07

D, ICSI 16 D1, completando con las válvulas 30 A, 32, 33 y 34 en el módulo

denominado 04 D, ICSI 16 D1.

Por ejemplo el contacto abierto de ZS 08 A , es el de! módulo E 08,06, si se cierra el

microswitch de la válvula 08 A, manda un dato de 24 Vdc hacia el módulo indicado y

hacia el punto 06; se enciende una lámpara en el módulo indicando que ha recibido

la información respectiva, y en el PLC Master indica que esta cerrado el contacto

abierto ZS 08 A al programa interno, por tal motivo se activa la bobina 81.4. Esta

106

información es útil cuando trabajamos en el filtro Catiónico, que requiere de este

dato para continuar el proceso de regeneración.

De esta forma trabajan todas las demás electroválvulas que están en este

segmento.

En la segunda parte tenemos los finales de carrera cerrados, utilizados en los

mismos microswitchs anteriores, mientras estos estén sin activarse dan la señal a

las bobinas: 77.1 y 77.2 para el filtro aniónico lado A

76.2 para el filtro aniónico lado B

76.3 , 77.3 y 77.4 para el filtro catiónico lado A

76.4 para el filtro catiónico lado B

76.5, 77.5 ,81.1 y 81.2 para el filtro mixto lado A

81.3 para el filtro mixto lado B

El detalle del Segment Plan 11 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

107

SE

GM

EN

TP

LA

N 1

1

FIN

ALE

S D

E C

AR

RE

RA

AB

IER

TO

S

FIN

ALE

S D

E C

AR

RE

RA

AB

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FIN

ALE

S D

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AR

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AL

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A

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DO

CA

RR

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A

EN

EL

PLC

C

AR

RE

RA

E

N E

L P

LC

ZS

08

A81

.4

ZS

08

A81

.5

ZS

10

A82

.2

ZS

11

A82

.3

ZS

12

A82

.5

ZS

31

87.3

2S

13

A83

.1

ZS

14

A83

.2

ZS

15

A83

.3

ZS

16

A83

.4

ZS

17

A83

.5

ZS

18

A84

.1

84.1

84.2

ZS

19

A84

.3

ZS

20

A

84.4

ZS

21

A

85.1

ZS

22

A

ZS

23

A

ZS

24

A

ZS

25

A

84.4

84.5

85.1

85.2

85.3

85.4

85.5

86.1

ZS

26

A

ZS

27

A

ZS

28

A

ZS

29

A

ZS

30

A

ZS

32

ZS

33

ZS

34

86.3

86.4

86.5

87.1

87.2

87.4

87.5

91.1

108

(*>

SE

GM

EN

TP

LA

N 1

1

FIN

ALE

S D

E C

AR

RE

RA

C

ER

RA

DO

S

FIN

AL

ES

DE

CA

RR

ER

A

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AT

ION

ICO

SF

INA

LE

S D

E C

AR

RE

RA

C

ER

RA

DO

SF

ILT

RO

S

AM

ÓN

ICO

SFI

NA

LES

DE

CA

RR

ER

A

CE

RR

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OS

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RO

S

MIX

TO

S

TO

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L F

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EN

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TA

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CT

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RS

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IEN

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SR

ELÉ

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NP

AR

A D

AR

INIC

IOA

C

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LQU

IER

TR

AB

AJO

EN

LO

S F

ILT

RO

S D

EL

LAD

O A

76.1 ,

77.

1 ,

77.2

TO

DA

S L

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VÁ

LVU

LAS

DE

L FI

LTR

OA

NIO

NIC

O

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BE

N E

ST

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ICIO

A

CU

ALQ

UIE

R

TR

AB

AJO

EN

LO

S F

ILT

RO

S D

EL

LAD

O B

76.2

LOS

S

IGIE

NT

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RE

LÉS

SE

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TIV

AN

PA

RA

DA

R IN

ICIO

A

CU

ALQ

UIE

R T

RA

BA

JO E

N L

OS

FIL

TR

OS

DE

LU

DO

A76

.3 ,

77.

3, 7

7.4

TO

DA

S L

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LVU

LAS

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L F

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RO

MIX

TO

DE

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ST

AR

SIN

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LOS

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CT

IVA

NP

AR

A D

AR

IN

ICIO

A

CU

ALQ

UIE

R T

RA

BA

JO E

N L

OS

FIL

TR

OS

DE

L LA

DO

B76

.4

LOS

SIG

IEN

TE

SR

ELÉ

S S

E A

CT

IVA

NP

AR

A D

AR

IN

ICIO

A

CU

ALQ

UIE

R T

RA

BA

JO E

N L

OS

FIL

TR

OS

DE

L LA

DO

A76.5

,81.1

,81.2

LOS

S

IGIE

NT

ES

RE

LÉS

SE

AC

TIV

AN

PA

RA

DA

R IN

ICIO

A

CU

ALQ

UIE

R T

RA

BA

JO E

N L

OS

FIL

TR

OS

DE

L LA

DO

B81

.3

109

SEGMENT PLAN No.12 : ACTIVACIÓN ELECTROVALVULAS

Es una continuación del Segment Plan No. 6. En la siguiente tabla se indican los

contactos abiertos y cerrados, que trabajan con las eíectrovalvulas indicadas en la

tabla 4,2.

TABLA No. 4.2

DISPOSICIÓN DE LOS CONTACTOS PARA ACTIVAR LAS

ELECTROVALVULAS

CONTACTOS

ABIERTO CERRADO

74.321.322.1

74.4/74.5

75.1

75.2

75.3

75,433.133.4

77.174.3

74.4/74.5

75.1

75.2

75.3

75.4

ELECTROVALVULASLADO A

EV. 06 AEV. 07 A

EV. 08 A

EV. 09 -10 A

EV. 1 1 A

EV. 12 A

EV. 13 A

EV. 14 A

EV. 15 A

ELECTROVALVULASLADOB

EV. 07 B

EV. 08B

EV. 09-10 B

EV. 1 1 B

EV. 12 B

EV. 13 B

EV. 14 B

EV. 15 B

Las válvulas 08 A , 08 B, 15 A y 15 B son contactos abiertos, por que son usados

para entrar en servicio los filtros Aniónicos y Catiónicos respectivamente.

E! detalle del Segment Plan 12 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

110

(A;

SE

GM

EN

T P

LA

N 1

2

AC

CIÓ

N E

LE

CT

RO

VA

LV

UL

AS

HM

71.1

(C

)E

LEC

TR

OV

.E

V 0

6 O

N

M 1

6.3

(A)

M7

4.3

(C)

M 1

3.4

(A)

_,_

M75

.1

(C)

M 2

5.2

A

^_

M 7

5.3

C

hM

33.1

(A)

ELE

CT

RO

V.

EV

15

AO

N

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:

.(A

) =

CO

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AB

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= C

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RA

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:

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RA

EL

CA

SO

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LO

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N 6

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L M

ISM

OA

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N 1

2.

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FE

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AL

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EX

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: S

EG

ME

NT

PLA

N 6

-12

-

17

PA

RA

MA

S D

ET

ALL

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.E

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DO

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NS

TA

LA

DO

, P

OR

TA

L M

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VO

NO

CO

NS

TA

EL

DIA

GR

AM

AC

IRC

UIT

AL

.

111

SEGMENT PLAN 13: ACTIVACIÓN BOMBAS

Este segmento es la continuación del arranque de bombas del Segment Plan No,3.

Posee un temporizador para comprobar el arranque inicial de 3 minutos, en caso de

fallas o protecciones, un relé auxiliar AUXP1P2 para arranque de las bombas, tiene

un contacto abierto LSL que es la protección de bajo nivel de agua filtrada, la misma

que manda a desactivar las bombas MKP1, MKP2.

La activación Manual y Automática de la bomba MKP1 es la misma que la MKP2, y

ambas pueden entrar en servicio al mismo tiempo, dependerá únicamente de las

necesidades de la planta, si se pone en servicio ambas Líneas o se requiere

regenerar una Línea cuando la otra esta en servicio.

Si se requiere más detalles de la activación de la bomba referirse al Segment Plan

No.3 para mayor explicación.

A continuación de este segmento tenemos a las bombas MKP11 y MKP12,

utilizadas para bombear el ácido para regeneración. El modo de trabajo es igual

que las bombas MKP5 y MKP6, esto es, trabajan una a la vez, y posee un

temporizado para cuando trabajen la una en modo Automático y la otra en modo

Manual. Mayor explicación del modo de trabajo referirse al Segment Plan No.3

La bomba MKP9 se explicó anteriormente, pues esta trabaja conjuntamente con la

bomba MKP10 ( Segment Plan No.3 ), para la regeneración del filtro Mixto.

El detalle del Segment Plan 13 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

112

SE

GM

EN

TP

LA

N 1

3A

CT

IVA

CIÓ

N B

OM

BA

S

MKP

11

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NU

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TO

MÁ

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O

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11

/P1

2

PBC

/P11

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LSA

NTE

DE

AR

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LA

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A M

KP

11

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F

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KP11

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HM

SE

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LIZA

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N

PB

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11

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LSA

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LA

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11

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QU

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A L

A B

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121

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55

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MP

.15

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L.A

UTO

.A

PU

LSA

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DE

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RA

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11

PU

L.A

UT.

C

PU

LSA

NTE

DE

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LA

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MKP

11

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DO

MA

NU

AL

DE

BE

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TAR

DE

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VA

DO

X39

OFF

MO

DO

AU

TOM

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CO

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LA B

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12

0F

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UX

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CT

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DO

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11 O

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SO

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MK

P12

, SE

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EN

EL

MIS

MO

PR

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OM

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K P

11S

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S D

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LSA

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RA

DA

, Y L

OS

RE

LÉS

DE

AC

TIV

AC

IÓN

DE

LA

BO

MB

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K P

12.Y

LO

S C

ON

TAC

TOS

AU

XIL

IAR

ES

DE

BLO

QU

EO

101

,4 Y

XT

55 (

TEM

PO

RIZ

AD

O D

E 1

5 M

INU

TOS

).

113

SEGMENT PLAN No. 14: VÁLVULAS DE CONTROL O

En este segmento tenemos la misma aplicación que los controladores ubicados en

el panel de control. La señal que viene del transmisor entra a un control Pl en e!

punto" x", el SET POINT del caudal lo ponemos en el punto " w " , la salida está en

el punto y. Los otros parámetros son los valores de las constantes KP(proporcional)

y TN/T(integrai), que pueden ser modificadas para hacer el control más rápido o

iento. Las variables OG Y UG son los límites de los valores, esto es O a 255,

correspondiente a 4 a 20 mA de señal de entrada de! transmisor.

Los otros parámetros(Set "S", Reset "R", y = OG , y - UG) son consensos para

indicar que los datos están en este rango y son válidos. El punto INIT nos indica

desde donde empieza o integrar el proceso, en este caso toma un valor de 0.

En vista de que es un sistema inverso, esto es, en bajo caudal se abre más la

válvula y en alto caudal se cierra más la válvula, la salida Y va a O cuando x > w , y

Y va a 255 cuando x < w.

La señal invertida entra a un sistema digital AWT, la cual dependerá si escogemos

el modo Manual o Automático .

Ambos relés son activados y desactivados desde el LABVIEW , lo que se explicará

más adelante.

En el caso de activar el modo Automático el relé AUTOM., se pone en un valor

lógico de 1, este dato pasa a la entrada del bloque " = " y de allí el valor de 1 entra

al bloque AWT , si el dato de entrada es O , a la salida tenemos lo que este en la

posición de O en este caso el dato MANUAL, y viceversa cuando es 1, ei dato que

salees PRUEBA.

El motivo de poner el bloque " =", es por que el bloque AWT no acepta entradas que

114

provengan de contactos abiertos o cerrados, como se puede apreciar en el Anexo

No. 10.

En modo Manual resulta lo inverso al modo Automático.

Las salidas de las dos AWT entran a un DMUX (Demultiplexer), en la cual si se

escogió e! dato en modo Automático, el dato que se habilita es el de EO y sale este

dato hacia A , que es la salida hacia la válvula de control de flujo. En modo Manual

el dato E1 es el que sale hacia A. La selección la hacemos en INDX, si el dato es 1,

EO se conecta con A y si es 2, E1 se conecta con A. INOK siempre está en 1 para

habilitar la salida. Más información referirse al Anexo No. 10.

En el Segment Plan No. 14 se tiene el control de la válvula FCV 01B, en el bloque

Pl , x es el dato de entrada del transmisor, w es el Set Point de caudal que es dado

por el LABVIEW, con un valor que va de O a 40 litros /hora, la cual comprende de O

a 255 respectivamente. El dato de entrada del transmisor entra al Módulo ICSE 08

A6, nominado con 01 A, al punto 26, como la entrada F(20 mA), el punto COMÚN

para todos los transmisores es el mismo a excepción del transmisor de la válvulas

FCV 05 que está en otro módulo.

Se denomina EW 01,26, EW por es entrada analógica de 4 a 20 mA, 01 es el

número del módulo, y 26 es el punto de entrada en la base del módulo. Este dato

varía igual de O a 255 y se compara con el del Set Point, para dar a la salida el valor

de O ó 255. Hay que tomar en cuenta que el bloque Pl, es utilizado en el modo

Automático, en modo Manual se io hace desde el LABVIEW sin tomar en cuenta el

dato de salida del controlador Pl.

Ei dato final A dei DEMUX se envía a al válvula de control FCV 01 B, por medio del

módulo ICSM 06 A6, al punto 24 indicado como F(A), cuyo nombre es AW 04,01,

donde AW es salida analógica de 4 a 20 mA., 04 es el número del módulo y 01 es la

115

salida O1(Output1).

Para que la señal de los módulos no interfieran con ía de los controles del panel se

previo ei uso de relés para dividir la señal analógica, los cuales son activados

cuando usamos e! selector de Manual a Automático en el panel de Control.

Para mayor comprensión referirse al Diagrama No.5 referente a la instalación

eléctrica de los módulos de señal analógica tanto de transmisores como de las

válvulas de control.

En la figura 4.7 se puede apreciar el lazo de control entre el computador y las

válvulas de control de caudal.

116

FIGURA 4.7

LAZO DE CONTROL COMPUTADOR - VÁLVULAS DE CONTROL DE CAUDAL

TRANSMISOR

VÁLVULA DECONTROL

MODULO ANALÓGICODE ENTRADA

MODULO ANALÓGICODE SALIDA

RS485

PLC MASTER

RS232

El detalle del Segment Plan 14 se presenta en el siguiente diagrama de bloques.

Nótese que el Segment Plan 15 y 16 de la válvulas de control es ia misma

Distribución que la del Segment Plan 14.

117

SE

GM

EN

TP

LAN

14

VÁ

LVU

LAS

DE

CO

NTR

OL

SE

T P

OIN

T

VA

RIA

BLE

x

QU

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P

CO

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l

BLO

QU

EP

l

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LID

A D

EL

Pl

Y

0-2

55

EL

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OM

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SE

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TIV

A D

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LAB

VIE

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DO

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AU

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ON

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EL

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EL

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LAD

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MO

DO

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OR

EL

LAB

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X

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DM

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LAB

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O ->

A (A

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X= 2

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L P

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OD

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AN

UA

L O

AU

TO

MÁ

TIC

O

BLO

QU

ES

AW

T Y

=

O A

255

V

ÁLV

ULA

01B

Y 0

5

O A

204

6 V

ÁL

VU

LA

S:

01A ,

02A

03,

04,

02B

118

SEGMENT PLAN 15: VÁLVULAS DE CONTROL 1

Este segmento es la continuación del segmento anterior, como se puede apreciar es

el mismo modo de procesar la señal, la diferencia radica en que los bloques de

inversión trabajan con la siguiente fórmula:

Y = 8 X

La razón del cambio es que las variables de entrada y salida del bloque Pl son de O

a 255 y deben llegar al módulo de salida analógica ICSA 04B5, que tiene una

resolución de 12 bits, por tanto varía de O a 2048. El valor de 8 es aproximado,

pues el bloque no acepta valores decimales.

Para :

X = 255

Y = 8 * 255 i Y = 2040

Existe un pequeño error de 8, que no interfiere en el control automático.

Referirse al Diagrama No. 5 de la instalación de los módulos analógicos para mayor

información.

En este segmento se controlan las válvulas FCV 01 A, FCV 03, FCV 02 A.

119

SEGMENT PLAN No. 16 : VÁLVULAS DE CONTROL 2

Este segmento posee las mismas características que el segmento anterior, referirse

al Diagrama No.5 para mayor información.

Las válvulas que se controlan son : FCV 02B, FCV 04 Y FCV 05

SEGMENT PLAN No. 17 : ACCIÓN ELECTROVALVULAS No.2

En este segmento se continúa con ios Segment Plan No. 6 y 12. En la tabla No. 4.3

se representan los contactos abiertos y cerrados que controlan la activación de las

electroválvulas indicadas en la tabla.

TABLA No. 4.3

DISPOSICIÓN DE LOS CONTACTOS PARA ACTIVAR LAS

ELECTROVALVULAS

CONTACTOS

ABIERTO CERRADO

74,3/75.5

74.4

74.5

75.113.4/15.237.3/41.544.3/45.425.3/26.537.4/42.1

74.3

75.5/74.3

74.4

74.5

75.1

ELECTROVALVULASLADO A

EV. 16A-17A

EV18A

EV19A

EV20A

EV. 31EV. 32EV. 33

EV. 34

ELECTROVALVULASLADOB

EV. 16B-17B

EV18 B

EV. 19 B

EV. 20 BEV. 31EV. 32EV. 33

EV. 34EV. 25 B

120

Las válvulas EV 31 a la 34 se manejan sin contactos cerrados, es porque trabajan

para las dos líneas A y B.

De esta manera se concluyen todos los segmentos que conforman e! programa de

control para el Sistema de Modernización de la Planta de Agua.

A continuación se detalla el control de Sílice implementado en la Planta de Agua.

121

El sistema de control de Sílice se la hace por medio de un control temporizado, en la

cual se trata de controlar el tiempo de encendido de los equipos por 45 minutos y de

apagado de 1 hora.

El equipo de Sílice da el resultado de una muestra cada 15 minutos, por esta razón

se da el tiempo suficiente para tener tres resultados.

El encendido de ios equipos de Sílice, inicia cuando ponemos en servicio los filtros

Catiónicos y Mixtos, las válvulas que se activan son; FV 22 A( Filtro Catiónico) y FV

25 A(Filtro Mixto), FV 22 B(Filtro Catiónico y FV 25 B(Filtro Mixto).

El programa de control de Sílice está en el Anexo No. 7, en el cual se inicia con los

contactos cerrados las válvulas 22 A y 25 A. Los contactos son cerrados porque el

voltaje de referencia es 2 4 V, en vez de O V. Las válvulas sin activarse nos dan O

Vdc, hacia la entrada del PLC, El PLC recibe este valor encendiéndose el led

indicando que entra 24 Vdc. Como el contacto de entrada es cerrado, se abre y se

verifica que la válvula no está activada. Caso contrario cuando la válvula es

activada, el micro switch manda 24 Vdc, y se apaga el led de entrada al PLC, ei

contacto cerrado permite iniciar el proceso de encendido de los equipos. Ver el

Diagrama No.4 , en el cual se detalla la conexión eléctrica de los equipos de Sílice.

Cuando se activa la válvula FV 22 A o FV 25 A, se inicia el conteo de tiempo en el

temporizado ON - DELAY, (ESV), el cual tiene un tiempo programado de 10

segundos. Este tiempo es una demora que se da para el caso en que los dos filtros

lado A y B sean activados al mismo tiempo, y evitar que haya una mezcla de

muestras. Pasado este tiempo se activa el relé X2 por medio de un bloque

temporizado MOK ( Monoestable) que tiene un tiempo de 45 minutos, tiempo de

encendido de los equipos. Luego de esto X 11 , SILON Y SILAN , en este orden,

122

son activados para energizar desde el PLC al equipo de Sílice Aniónico para el caso

de la válvula FV 22 A.

En el caso de la válvula FV 25 A, la secuencia es X10, PRUE y SILMX., y se

activa el Sílice Mixto.

Para e! lado B, ocurre la misma secuencia que ei lado A, pero con la activación de

X4, X12, SIAN1, cuando se activa la válvula FV 22 B y X4, X9 y MIXT, para el caso

de la válvula FV25 B.

Nótece que X2 y X4 se bloquean entre sí, para evitar contactos no deseados entre

los relés que activan a ios equipos de Sílice.

Al mismo tiempo que encendemos ios equipos, los relés X2 y X4 activan al

temporizado ASV ( OFF DELAY), con una duración de 105 minutos, tiempo en el

cual abarca los 45 minutos de encendido de los equipos, y luego 60 minutos que

permanecen apagados los equipos. AI pasar los 105 minutos, un pulso de inicio en

el bloque MOK , da el arranque de tiempo para una nueva secuencia de encendido .

Ei diagrama de tiempo del sistema anterior se muestra en la figura 4.8

123

FIGURA 4.8

DIAGRAMA DE TIEMPO DEL ENCENDIDO YAPAGADO DE LOS EQUIPOS DE SÍLICE

UN SOLO LADO ACTIVADO

ON DÉLA YINICIO

ON DÉLAYINICIO

ON DÉLA YINICIO

ON DÉLA YINICIO

1OSEG

II

45 MIN

ON

60 MIN

OFF

45 MIN

ON

105 MIN 105 MIN

JI

MOK

OFF DELAY

ON DELAYINICIO

PULSO MOK

MOK

OFF DELAY

DOS TRENES ACTIVADOS

LADO A

1OSEG 105 MIN

45 MIN

ON6O MINOFF

105 MIN

LADO B

II45 MIN

1OSEG

r~

105 MIN

45 MIN 6O MINOFF

105 MIN

A continuación se detalla la obtención de datos de las señales analógicas, enviadas

de los equipos de PH, SÍLICE, CONDUCTIVIDAD y niveles de Acido y Sosa.

Los datos de entrada van ai módulo 06 A6, que es un módulo dedicado para

entrada de datos analógicos, el mismo que va hacia el PLC Master y luego al

Computador. E! diagrama No. 5 muestra la conexión eléctrica de los equipos

analógicos,

Los resultados de las muestras son indicadas en pantallas divididas para cada

medición, en el Capítulo V , se ve con mayor detalle.

125

CAPITULOV

5.1 INTRODUCCIÓN AL LABVIEW

El LABVIEW es un programa dedicado a la supervisión de datos, en el cual

interactúa con otros sistemas para controlar procesos a gran escala.

Para el caso de la Planta de Tratamiento de Agua, el LABVIEW interactúa con el

Programa Procontic CS31, en un protocolo que permite la comunicación directa

para enviar y recibir datos para dirigir el proceso.

El LABVIEW es un programa con un lenguaje de programación en bloques,

denominado lenguaje G. Los programas del LABVIEW son llamados Vis, Virtual

Instruments, conectados entre sí para procesar datos alfanuméricos. Cada VI tiene

una carátula(ICONO), que indica la operación que hace, un sistema de conectores o

sub-bloques que se dividen por colores para identificar las varibles numéricas,

alfanuméricas, condicionales, lógicas, etc.

También se muestran dos tipos de pantallas, ia principal denominada panel frontal,

en la cual se simula los efectos físicos de los instrumentos, puede mostrar

pulsantes, registradores gráficos, paneles indicadores , controles entre otros.

El secundario denominado Diagrama de Bloques que manda las instrucciones al

panel Frontal, construido en lenguaje G, muestra en forma gráfica , los valores que

toman las variables, para verificar los problemas del VI.

Un VI puede estar constituido por un conjunto de Vis , llamados sub Vis, cada subVI

realiza trabajos en detalle y unidos entre sí, nos da un VI principal de grandes

características de ejecución.

En la figura 5.1 se muestra un ejemplo de un Panel Frontal

126

FIGURA 5.1

iSETTING DE NIVEL

ARRANQUE Y PARADAI DE LAS BOMBAS

1

CONTROL DE NIVEL

2.0-

0.0-

CONTROLDE NIVEL

5.00

Aquí se puede apreciar la combinación de controles e indicadores. Los controles

son usados para simular la operación de inicio de un VI, y manda sus valores

lógicos de Verdadero o Falso hacía el Diagrama de Bloques, mientras que los

127

indicadores nos muestran ios resultados de salida adquiridos o generados por el VI.

Los controles e indicadores son seleccionados del menú de la ventana principal que

indica CONTROLS, se puede cambiar la forma, ubicación utilizando la indicación

con forma de flecha que se muestra en la barra de herramientas del panel frontal.

Cada control o indicador posee un sub menú, en el cual seleccionamos las

características principales de los mismos y modificarlos dependiendo de las

necesidades del usuario.

La barra de herramientas tiene un dibujo de una mano que se utiliza principalmente

en los controles para pulsarlos o moverlos.

La letra "A" nos inidica el texto que se va a colocar en el panel Pronta!.

La señal de un carrete de hilo es para definir los conectores que presenta el Icono,

y unir entre bloques para formar el VI.

El pincel es para pintar cualquier elemento de la pantalla.

El cursor cambia su forma cuando el VI está en operación.

Hay funciones que trabajan juntas como son el lápiz y la mano, las cuates dan el

arranque del VI, aparece la letra STOP en el medio de ellos, indicando que se

puede parar el VI en cualquier instante.

Los Comandos FILE, EDIT y TEXT son los mismos que otros programas, con las

mismas características.

En el modo OPÉRATE, se pone en RUN/ STOP el VI, entre las prinicipales.

En el modo WINDOWS se puede cambiar al DIAGRAMA DE BLOQUES y vícevesa

Mas detalles del uso del panel Frontal se tiene en el LABVIEW USER MANUAL

FOR WINDOWS, indicado en la bibliografía.

128

La ventana del Diagrama de Bloques contiene el código fuente gráfico del LABV1EW

, contruido bloque a bloque y unido entre sí por conectores con el fin de recibir o

enviar datos.

Los bloques poseen un signo o característica que inidica el tipo de operación que

hacen , de esta manera se pueden unir bloques y verificar ios resultados.

Cuando se coloca un control o indicador en el Panel Frontal, se coloca su

correspondiente terminal sobre el Diagrama de Bloques.

No se puede borrar desde la ventana de Diagrama de Bloques un terminal, si

proviene de un control o indicador, sólo se lo hará desde el Panel Frontal.

Un Control puede hacer variar al indicador, dependiendo del tipo de operaciones

que se hagan en la ventana de Bloques, los resultados serán mostrados en un

inidicador, mostrado en el Panel Frontal, de esta manera interactuan entre ambas

ventanas a la vez.

El LABVIEW posee una extensa librería de funciones para cálculos matemáticos,

comparación, conversión, manejar datos de entrada y salida, operaciones entre Vis,

funciones especiales entre otras.

El programa posee lazos de programación, entre los más usados tenemos:

SECUENCIAL; Es un operador que trabaja en secuencias, va desde O hasta N, va

ejecutando en orden y se puede pasar datos de uno a otro sólo en orden

ascendente.

LAZO WHILE: Trabaja igual que los lazos while que otros programas, en este

podemos incluir los SHIFT REGISTER, que trabajan como memorias, ubicados en la

parte lateral del lazo while.

CASE : Usado principalmente para definir cualquier operación bajo dos

condiciones, de Verdadero o Falso .

129

También tenemos dos tipos de variables, locales que se utilizan dentro de un VI y

globales, que trabajan en varios Vis.

La selección de constantes, también son de dos tipos, numéricas y alfabéticas.

Todos estos datos se pueden apreciar en el Anexo No. 12 en el cual se muestran

algunas de las funciones que se normbran anteriormente.

Las uniones entre bloques, llamados alambrados, son los caminos por donde se

mueven los datos, no se pueden unir entre dos bloques terminales, tampoco entre

bloques de envío de datos. Un bloque de envío puede mandar hacia varios

bloques terminales. Cada alambrado tiene varios colores, que identifican el tipo de

dato que va de bloque a bloque.

A si mismo se puede cambiar a cada bloque en sus diferentes conectares, con el fin

de verificar las conexiones y distribuir adecuadamente los datos.

Cuando activamos un Diagrama de Bloques , aparece un lámpara en el submenú

que es de mucha utilidad para el usuario. Al activar la lámpara con el mouse,

cambia de color y e! diagrama de bloques se modifica para mostrar punto a punto

ios valores alfanuméricos que concurren bloque a bloque.

En la Figura 5.2 se muestra un Diagrama de Bloques

130

PULSANTEOFF

FIGURA 5.2

DIAGRAMA DE BLOQUES

SETTING DECAUDAL

PULSANTEON

INDICADORDE NIVEL

131

5.2 SUPERVISIÓN DEL PROCESO

La Supervisión del Proceso es una relación directa entre el LABVIEW y ei PLC

Master 07 KR 91. Esta relación se basa en la comunicación entre los dos sistemas,

el LABVIEW manda un dato hacia el PLC , este recoge el dato, lo interpreta y

manda a ejecutar hacia el respectivo módulo y luego lo mantiene en memoria. En ei

caso de que el LABVIEW requiera un dato, ejecuta la misma operación,

añadiéndose que el dato almacenado en memoria es recibido por el LABVIEW y

presentado en pantalla para ser interpretado por el usuario.

El tipo de lenguaje utilizado para !a comunicación esta dado básicamente por e!

lenguaje del PLC que es;

FORCÉ: Esta es una sentencia que obliga a cambiar de estado las variables

binarias y analógicas de entrada y salida, se la ejecuta de la siguiente manera,

FORCÉ A Ub,UÜ

E 06,01

i 1/0

De esta manera forzamos a la variabies A 06,00 y E 06,01 a un valor de O ó 1 .

Si la variable A 06,00 estaba en O, al ejecutar FORCÉ A 06,00; 1 , la variable

cambia a 1 y se mantiene en este valor hasta que se le oblige a cambiar , si

ponemos " O " al final de la sentencia. Lo mismo ocurre si se le forza a la variable

E06,01.

FORCÉ AW 07,00

EW 05,01

iOA255

Las variables analógicas varían desde O a 255, de esta manera si ejecutamos la

instrucción: FORCÉ AW 07,00 ; 150, La variable analógica adquirirá el valor de

150 y permanecerá en este valor mientras no se le cambie con la misma sentencia

o resetee su valor.

FORC R: Esta sentencia resetea el valor forzado de la variable binaria o analógica,

cuando se aplica la sentencia anterior, si la variable A 06,00 estaba forzada en 1, se

libera de ello y regresa a O , sin estar forzada a este valor, mientras que si estubo

forzada a O, regresa a O, sin quedar forzada. Esta sentencia se ejecuta de la

siguente manera:

Lo mismo ocurre con las variables analógicas cuando AW 07,00 está a 150, se va a

un valor de O, cuando ejecutamos esta sentencia.

133

Y: Es una sentencia que ejecuta la misma operación que la sentencia FORCÉ ,

pero se ejecutan en variables binarias o analógicas de memoria, las cuales se

escriben como: M 06,00 para las variables binarias y MW 09,05 para las variables

analógicas. La aplicación de este operador es de la siguiente manera:

Y M 06,00 > 001

De esta manera forzamos la variable binaria de memoria de O a 1 o viceversa.

Para el caso de variables analógicas de memoria se tiene la siguiente aplicación:

Y MW 09,05 i O a 255

En donde MW 09,05 puede variar entre O y 255, manteniéndose forzada en este

valor.

La única forma de resetear estos valores son los de apagar el PLC Master, por tal

motivo se deben ejecutar con ciertas precausiones.

Hasta aquí se verifican las variables más usadas para mandar los datos del PLC

hacia los respectivos módulos, a continuación tenemos la sentencia de recepción de

datos .

ZZ : Esta sentencia pide el dato de cualquier variable ya sea binaria o analógica de

cualquier naturaleza, su aplicación es como sigue:

134

E 10,05

Si ta variable binaría de entrada E 10,05 está con un valor de 1, con la sentencia

ZZ E 10,05 , este valor es enviado al PLC Master y memorizado. Lo mismo ocurre

con las variables de salida como por ejemplo A 13,02, o con las variables de

memoria interna como M 04,00, ios cuales varían entre O y 1.

Para el caso de las variables analógicas tenemos:

EW 01,05

AW 02,00

Los valores de las variables están comprendidas entre O y 255, de tal manera que

estos valores son los que llegan al PLC Master y se memorizan.

El eniace entre el PLC Master y el LABVIEW, lo es el VI cuyo Icono se denomina

COM \, cuyas especificaciones se muestran en el Anexo No. 11 y se detallan

tanto su Panel Frontal como el de su Diagrama de Bloques.

Este VI es usado para transmisión y recepción de datos y es el de mayor apiicación

en el programa de supervición.

En el panel frontal se indica el pórtico de comunicaciones, por lo general COM1, el

Timeout, que típicamente es de 150 ms., e! String que se envía, pudiendo ser

135

las sentencias FORCÉ, Y o ZZ, y retorna el dato Leido, incluyendo la sentencia de

envío, el valor numérico o alguna indicación de error.

E! Diagrama de bloques del VI, consta de una estructura de secuencia de O a 5.

En la secuencia 0: Lee el pórtico de comunicaciones

Secuencia 1; Lee el dato a ser enviado, el enter indica e! fin de palabra. Secuencia

2: Tenemos un temporizado que se compara con el temporizado de la secuencia 3

Secuencia 3: Restamos los dos temporizados y el resultado de ello lo comparamos

con el timeout, sólo da error cuando este sea mayor. En esta secuencia entra el

dato leído, y continúa a la secuencia 4, cuando tengamos un valor mayor a 0.

Secuencia 4: Compara los datos entre sí, hasta completar 5 datos válidos, el

resultado queda listo para la secuenica 5.

Secuencia 5: El dato esta listo y se coloca en el pórtico " LEÍDO " , luego sale para

su respectiva aplicación.

Al usar el comando Y M 09,04; 1 , manda a forzar la variable, en cambio cuando se

ejecuta el comando ZZ M 09,04 , primero envía la instrucción , luego es leída y tras

la instrucción viene el dato numérico.

En el caso de perderse la información sale un mensaje indicando error en la

transmisión.

En el anexo 12 se ilustran algunos controles y funciones que se usan con mayor

frecuencia en el programa de supervición.

A continuación se muestran algunos ejemplos, para la aplicación del ICONO CS31.

136

En la figura 5.3 se muestra un ejemplo de un panel frontal para control de apertura

de válvulas y una instrucción que pide un dato analógico, como es el caso de ZZ

AW 06,00.

Dos pulsantes uno para activado(ON) y otro para desactivado(OFF) son las que

controlan el activado y desactivado de las válvulas 07 A. y 08 A respectivamente.

FIGURA 5.3

PANEL FRONTAL PARA CONTROL DE VÁLVULAS

ZZAW 06,00

¿i I jüfclg

B .i

J

Luego del Panel Frontal viene el Diagrama de bloques que se muestra en la Figura

5.5.

Cada pulsante del Panel Frontal se indica con un recuadro TF de color verde oscuro

en el Diagrama de Bloques, el pulsante es un control. Cuando se coloca un

137

indicador este también se muestra como TF pero de un color verde claro, para

poder diferencíalos.

La instrucción ZZ AW 06,00 entra al VI CS31, el cual manda el dato hacia el PLC

Master, lo codifica para enviarlo a su dirección respectiva, pidiendo un dato, el dato

es recibido por el PLC Master y manda por el pórtico serial al VI CS31, luego sale

hacia el STRING ( string- número), para obtener un vaior numérico a la salida del

bloque final.

El pulsante indicado ON hace activar un relé, que activa las válvulas 07 y 08 A,

cuando es pulsado se convierte un una variable que da un dato V de Verdadero,

luego entra en una estructura CASE, que en verdadero ejecuta la instrucción Y M

65,07;1, enviado luego hacia el PLC Master por medio del VI CS31.

En el caso de que el pulsante OFF sea activado, el bloque inferior ejecuta la

instrucción Y M 66,06; 1, desactivando las válvulas 07A y 08 A.

Los pulsantes son de retorno, por tal motivo el relé A 03,01 es activado cuando M

65,07 se pone en 1, luego regresa a O, y queda enclavado con los contactos M

66,01 ( contacto normalmente cerrado) y A 03,01. Al activarse A 03,01 manda a

activar al relé A 04,00, que activa a las válvulas 07 A y 08 A.

En la figura 5.4 se muestra un circuito de contactos que se aplica a la explicación

anterior.

138

FIGURA 5.4

EJEMPLO DE ACTIVACIÓN Y DESACTIVACIÓN DE VÁLVULAS

Contacto Abierto

Contacto Cerrado

Bobina

FIGURA 5.5

ZZAW 06,00

OFF

TF

140

En la figura 5.6 se muestra un ejemplo del Panel Frontal de un control que varía su

valor desde O hasta 40, un pulsante ON / OFF y una variable de entrada Y MW

06,05;.

FIGURA 5.6

EJEMPLO DE PANEL FRONTAL

20.0

10.0 30.0

40.0

IS/ARIABLE DE ENTRADA

Y MW 06,05 í

A continuación en la figura 5.7 se muestra el diagrama de bloques para un envío del

dato del control con un valor de 17,89 y multiplicarlo por 6.375, el resultado de la

multiplícación( 114,05), va a un STRING que cambia el valor numérico a STRING

para poder concatenarse con la instrucción Y M 06,00; 1 y completar la instrucción

"Y M 06,00; 114,05".

Nótese que previamente hay un STRING de comparación que siempre es

verdadero , por esto siempre queda a la salida la instrucción Y M 06,00; .

141

Las dos instrucciones concatenadas, son enviadas hacia el VI CS31 para su

respectiva aplicación.

FIGURA 5.7

DIAGRAMA DE BLOQUES PARA ENVIÓ DE INSTRUCCIONES

El LABVIEW ofrece una serie infinita de aplicaciones, dentro de las cuales se ha

resumido unas pocas, a continuación se muestran en forma práctica el uso del

programa para el control de producción de agua desmineralizada.

142

A continuación se detalla el proceso de obtención de un dato Analógico utilizando el

VI de comunicaciones Com CS 31, incluyendo el proceso de filtrado de la señal.

En el Anexo No. 13 se muestra los detalles del Panel Frontal y de! Diagrama de

Bloques correspondientes al VI LOG 10.VI de captura de datos analógicos.

La necesidad de filtrar la señal se debe a que el dato recogido por el VI de

comunicaciones, no siempre es un valor fijo, por tal motivo este VI trabajará para

obtener al final del proceso un valor verdadero y estable.

En el Panel Frontal se ilustra el control nominado como V2 que es un pulsante que

siempre está en TRUE , debajo de este se muestra el mando que requiere el VI,

este mando puede ser un Y o ZZ.

En el recuadro ABC se muestra el mando recibido del VI de comunicaciones,

adicionalmente tenemos ios indicadores, 2 de ellos son Graficadores y el otro es un

Indicador de O a 255. Los graficadores tienen su representación en el Diagrama

de Bloques como I32, mientras que el otro indicador es un DBL

En e! lado derecho de la pantalla del Panel Frontal tenemos los indicadores del 1 al

4 en el cual monitorean la señal paso a paso en el proceso de filtrado de la señal.

El valor puesto como ISIUM es un dato numérico, que puede ser O, cuando el dato es

válido y -1 cuando no lo es. Cuando el dato es totalmente válido se mostrará en el

indicador Gráfico PLOT OUT y en el indicador numerado de O a 255.

Cuando se utiliza el módulo ICM 04B5 visto en el capitulo No.4 , sección 4.2, se

puede observar que es de 12 bits, el cual hace variar la señal analógica de O a

2048, portal motivo los Vis utilizados para este módulo estarán numerados de a O a

2048, única diferencia con el resto de Vis analógicos.

El diagrama de Bloques de LOG 10.VI, esta inicialmente encerrado dentro de una

función WHILE, por que esta utiliza los SHIFT REGISTER como memorias para

143

mantener un dato válido, en e! caso de que exista un error en la captura del dato.

Los SHIFT REGISTER son dos triángulos invertidos localizados en la parte lateral

de la función WHILE, cuando un dato entra en uno de ellos, el dato se mantiene

hasta que sea necesario usarlo.

El proceso de captura del dato empieza con el String verdadero o falso, como se

muestra en la figura No. 5.8, en la cual el dato de entrada esta numerado como abe

1, entra directamente a la indicación de T (TRUE) para salir por la parte inferior.

Este String siempre estará en verdadero por el diseño establecido. En el caso de

falso manda una señal de FORC R para resetear todo comando.

FIGURA 5.8

STRING DE VERDADERO O FALSO

Y M Ü8,Q5;1

La salida de este VI se subdivide en dos, uno de ellos entra al bloque de

Comunicaciones, y el otro hacia el bloque que compara dos Vis. Cuando eí

144

comando sale del bloque de comunicaciones entra al VI de comparaciones de Vis

para verificar si el mando ha sido enviado y recibido correctamente. A continuación

en la Figura 5.9 se Ilustra el String para comparación de dos Vis.

FIGURA 5.9

STRING COMPARADOR DE Vis

REGULAR EXPRESIÓN •wwu SUBSTRING ANTERIOR

SUBSTRING IGUAL

SUBSTRING POSTERIOR

OFFSET DE SALIDA

Cuando son iguales, este saca el comando hacia la pantalla abe 2, del Panel

Frontal, en el caso de que sea falso saca en pantalla " < FALSCHEEIN ". Como el

dato esperado es un valor numérico los siguientes bloque procesarán un valor

erróneo hasta concluir en el bloque CASE , que cambia a FALSE y recogerá el dato

de los SHIFT REGISTES, los cuales tienen memorizado un dato verdadero.

145

A continuación la señal entra al bloque de datos de la instrucción que se muestra en

la figura 5.10.

FIGURA 5.10

STRING DE SEGUIMIENTO DE DATOS DE UNA INSTRUCCIÓN

IMULTI LINEA STRINGj—-—i

STRING ESPECIFICO

STRING DE SALIDA

LINEA ÍNDICE

Este bloque se procesa una instrucción la cual viene acompañada con el valor string

numérico en la siguiente fila, como se ilustra en el ejemplo:

ZZ AW 06,00

+000120

En la fila O se ubica la instrucción, en ¡a fuá 1 se ubica el valor string numérico. En

la parte inferior de este String se coloca el valor numérico de la fila que queremos

leer, en este caso un 1. A la salida tenemos el dato en pantalla nominado como

146

abe 3. En el Panel Frontal se puede apreciar en detalle las instrucciones

generadas en el bloque No.3.

Obtenido el valor dei string numérico este se divide en dos partes:

La primera entra a! siguiente String de dimensiones del VI, el cual se ilustra en ia

figura 5.11.

La segunda entra al String que transforma las !etras que componen la variable

alfanumérica y saca el valor numérico de ella, por ejemplo sí el String de entrada al

bloque es 000120, el valor de salida es 6 , si es 00120, el valor de salida es 5. En

la figura 5.12 se ¡lustra el Stríng para de cambio STRING-DIMENSION.

FIGURA 5.11

STRING PARA ESCOGER LA DIMENSIÓN DEL STRING

LONGITUD DEL STRING NUMERICOl

IRECDRTE DE STRING NUMÉRICO)

ISTRING DE SALIDA

ISTRINGDEENTRADAH

FIGURA 5.12

STRING PARA CAMBIAR STRING A DIMENSIÓN

ISTRING DE ENTRADALONGITUDDELSTRÍNG DE ENTRADA

147

Cuando entra al String para escoger las dimensiones colocamos un valor numérico

de 6 en la parte superior con el fin de definir los 6 dígitos, el número 2 en la parte

media, elimina los 2 ceros a la izquierda del dato, por ejemplo, si el dato es

+000120, elimina el +0, y queda 00120, dato que es entregado ai siguiente String

que se denomina MATCH PATERN y también es mostrado en el Panel Frontal con

el bloque No.4.

Eí Match Patern es un String que compara el valor inicial de! String con el dato que

se le coloca en la parte superior de este. En ia figura 5.13 se ilustra este String.

FIGURA 5.13

STRING COMPARADOR

¡BÚSQUEDA DE STRINGli M Q M

STRING NUMÉRICOE ELIH::Ca51

• •

,I

blHINb ¡NUMbHILUVERDADERO

I

Q = DATQVALIDO|

-1 =DATONOVALIDO|

Este String saca 2 valores fundamentales, el primero cuando el dato empieza con

O, se considera un dato válido y en la parte inferior de este bloque aparece el valor

de O indicando la ocurrencia verdadera, si no lo es sale ei valor de -1, que luego es

148

comparado con el String de igualdad y mostrado en el panel Frontal como NUM.

Cuando el dato transferido es ia palabra < FALSCHEEIN, el valor de entrada no

empieza con O, y por io tanto en la parte inferior del String de comparación saca el

valor de -1 a ia salida.

El String para medir ia dimensión de este, mostrado en la figura 5.12, es muy

necesario ya que el valor del string numérico puede ser: 000120, 00120, 0012, 001

o 00, todos ellos empiezan con O, y serán datos válidos, pero sólo uno de ellos lo

es, por tai motivo comparamos con el String de igualdad con el número 6 para

eliminar el resto.

Cuando las dos condiciones se han cumplido entran al String AND LÓGICO, para

dar ei consenso de verdadero " TRUE" a la Función CASE y sacar el dato para su

aplicación.

Antes de ello el valor string numérico, requiere ser transformado en número

netamente por ello usamos finalmente el String que cambia de String a número,

mostrado en ia figura 5.14

FIGURA 5.14

STRING A NUMERO

ISTRING NUMÉRICO

•NUMERO I

149

El valor numérico entra finalmente a la Función CASE, como verdadera y sale a los

indicadores del panel frontal y a su vez a la entrada del Shift Register de la derecha

para ser memorizado, así si el dato es falso recoge este dato del Shift Register de

la izquierda y manda a los indicadores. De esta forma no hay perturbaciones en el

indicador cuando el dato es Falso,

Para el caso de manipular un dato Digital, se basa en el mismo principio que el dato

Analógico con la diferencia que en el Panel Frontal de! VI , INDIG5, mostrado en el

Anexo No. 14, utilizamos indicadores de O a 1 y graficadores de O a 2.

Para ei caso del Diagrama de Bloques ocurre lo mismo, pero con la diferencia que

el número de variables es 2, por tanto, variarán los valores numéricos en los

respectivos Strings de dimensionamiento.

La comparación con el String de igualdad es el número 2, ei resto del proceso es el

mismo.

Este VI para obtener un dato digital puede ser utilizado bajo dos formas, si el dato

requerido es un valor numérico, a ia salida definimos los conectores como un dato

numérico de salida. Si el dato requerido es un valor booleano de T o F , definimos

en el ICONO que el dato de salida va a ser booleano.

De esta manera se ha ilustrado algunos ejemplos básicos de la utilización del

LABVIEW para la aplicación en la supervisión de un proceso.

150

5.3 INSTALACIÓN Y PRUEBAS

En este punto utilizamos los conceptos anteriores para aplicarlos a pantallas que

muestran cada paso del proceso de producción de agua desmineralizada.

Para poder abarcar todo el panel de control, se ha divido en bloques, por que

trabajar con todo el conjunto, primero se necesita una pantalla muy grande y luego

que el proceso de adquisición de datos se hace lento y susceptible a errores.

La instalación del software consta de una pantalla principal en la que se indica

como esta divida cada actividad que realiza el proceso. En el Anexo 15 se ve en

más detalle toda la distribución del software, incluido el Panel Frontal como el

Diagrama de bloques de cada pantalla.

Cada una de las actividades consta de un pulsante booleano, que al activarse

pasamos a una ventana particular de lo que indica dicho pulsante. Todas las

ventanas poseen un pulsante para retorno a la pantalla principal.

El diagrama de bloques de la pantalla principal consta de un control, una función

estructurada CASE y una función de control de apertura de Vis, como se ilustra en

la Figura No. 5.15.

151

FIGURA 5.15

DIAGRAMA DE BLOQUES PARA APERTURA DE UN VI

TFh- s

iúñ-Sws

: \LABVI E VAEXAM PIE S \

IACTIBOM.VIiD-

rMwmr

jui|-

•*

I$

'á

,1

De esta manera cuando pulsamos en el Panel Frontal, el pulsante FILTRO A-B

envía una señal de TRUE "V", al bloque CASE por medio de TF, como se muestra

en el ejemplo anterior, ejecutando el Vi, FILA-B, y es la ventana que se mostrará en

la pantalla.

El resto de pulsantes ejecutan la misma operación.

No podemos tener todas las pantallas al mismo tiempo, por esta razón cada VI tiene

un pulsante para retorno al menú principal.

En la Figura 5.16 se ilustra el Diagrama de Bloque para cierre de un VI.

152

FIGURA 5.16

CIERRE DE UN V!

EE

Cada pulsante esta dividido en el Panel Frontal del Menú Principal de la siguiente

manera:

FILTRO A-B:

En este VI escogemos el filtro en el cual se va a trabajar, consta de dos pares de

pulsantes para activar y desactivar los filtros e incluye indicadores numerados 1,3,5

para el Filtro A, 2,4,6 para el filtro B.

El diagrama de Bloques de este VI muestra al inicio los bloques de comunicación

READ, WRITE, NUMERO DE BYTES para el pórtico COM1, luego el bloque de

STOP del VI, un sistema que memoriza cuando un pulsante esta activado, si está

en fa posición ON a la salida del bloque queda memorizado "T" de True(Verdadero),

mientras que con OFF queda memorizado "F de False (Falso), en la figura 5.17 se

ilustra de mejor manera este bloque.

153

FIGURA 5.17

BLOQUE DE MEMORIA VERDADERO O FALSO

|ZZM27.12h

ON

TF

0-1

OFF

TF

Se coloca este bloque porque los pulsantes son de retorno, y al salir de la pantalla

se resetean a su valor original, por tal motivo se usa un bloque de memoria de

pulsantes.

También se requiere de los Vis para obtener un dato Digital, en este caso

necesitamos uno con salida booleana de T o F. La finalidad de este VI es el de

capturar el dato de la señal ZZ Y M 72,05, que indica que se ha energizado el relé

de activación de los lados A o B, como se ilustra en el Anexo No.9, en el Segment

Pian No. 10

Sólo continúa el proceso, siempre y cuando se tenga esta señal de activado del relé

del lado A.

El lado A bloquea al lado B y viceversa. Cuando el pulsante es activado, por

ejemplo del iado A, el valor T es enviado a la función Secuencial y ejecuta el

comparador colocado dentro de la función CASE, la instrucción Y M 08,00;0, es

ejecutada, la cual manda a activar los relés del lado A. Nótese que cada pulsante

154

tiene su respectivo mando, es con el fin de mantener enclavado el relé en caso de

salir de esta pantalla. En el caso de activar el pulsante OFF, el resultado a la salida

del memorizador de pulsantes es F., y a su vez desactiva al relé que mantenía

activado el lado A, ejecuta para ello la instrucción Y M 08,00; 1, provocando que los

relés involucrados en todas las Fases de Regeneración se bloqueen.

Eí lado B esta pendiente por no tener conectado !os módulos a las válvulas

respectivas.

FILTROS CATIONICOS REGENERACIÓN;

En eí Panel Frontal se muestra una distribución en tres partes, la primera indica el

Modo Automático, cuyos pulsantes tienen los nombres 17a para el activado y 17 b

para el desactivado, referirse al Anexo No.1 del Plano del Panel de Control y

Alarmas.

Seguidamente tenemos el Modo Semiautomático indicado por las Fases 1 a la 4, y

en el extremo izquierdo escogemos el tiempo para el cual queremos que la Fase 1,

sea de regeneración. Este tiempo es variable debido a que la fase de retrolavado

puede variar dependiendo de ias condiciones del Filtro.

Adicionalmente colocamos pulsantes de Retorno al Menú Principal y de Diagrama,

en la cual se muestra una Parte del Panel Sinóptico, sólo referido a la Fase

Catiónica. Cuando las Fases estén concluidas se activará el indicador mostrando el

filtro regenerado, " T1/ T2 REGENERADO".

155

Cada que se active una válvula o una bomba de agua, se podrá verificar en el

Diagrama este hecho, esto es de bastante utilidad para el operador, para tomar las

medidas respectivas, en caso de que no cambie de color ia ilustración del Panel

Sinóptico representado en el VI, CATION1.VI.

En e! diagrama de Bloques se muestra todo el proceso de activación y

desactivación de las válvulas mediante el uso de los procedimientos analizados

anteriormente, en la cual usamos memorizadores de pulsantes, comparadores y el

envío y recepción de los datos por medio del VI de comunicaciones.

Para el control de tiempo, se utiliza un control tipo pulsante para escoger entre 15,

20 y 30 minutos para la Fase 1. Al puisar por ejemplo el de 15 minutos, el dato se

envía al PLC Master por medio de la función Y M 27,06;1, que a su vez activa un

ON DELAY (ESV), para mantenerse enclavado con el valor de tiempo especificado.

Es recomendable usar diferentes nombres para los VI de comunicaciones, puesto

que puede haber mucha interferencia entre eílos.

Para escoger el modo Automático, se ejecuta la instrucción Y M 17,06;1, cuando se

pulsa el control nominado 17 a y operar desde el LABVIEW el proceso, a si mismo

se puede parar el proceso pulsando ei control 17 b .

En el modo Semiautomático ejecutamos fase por fase en base a los controles

nominados como 17c hasta 171. El envío de los datos se la hace por medio de un

comparador y el VI de comunicaciones.

Para el caso de recepción de ios datos digitales se aplica el VI de recepción de

datos digitales mostrado anteriormente en el punto 5.2, que lo representamos de la

siguiente manera:

156

F 04 04 r*******~*~*~i~*ru3

ZZ E 04,04

ZZ E 04,05

VI: INDIG.Vi

0-1DIG

Variable Global

u- \^\-ji\j F

A

FV07A

INDICADOR

Variable Global

De esta manera cuando una electroválvula esta activada, el dato es recibido por el

VI: 0-1 IN, para luego transferir hacia la variable global que envía el dato hacia el VI:

CATION1.VI, donde se ilustran los indicadores de las válvulas activadas.

El indicador del Panel Frontal para cada fase se activará siempre y cuando las

válvulas involucradas estén activadas.

157

En fa Fase 2 y 3 se necesitaran 2 compuertas AND antes de llegar al indicador.

La función secuencial Funcionará desde O hasta el valor programado, paso a paso

con el fin de ejecutar cada VI de comunicaciones por separado y no cometer errores

en el envío y recepción de los datos.

En el Panel Frontal CATION1.VI, ligado a CATION.VI , por medio del pulsante

DIAGRAMA, se muestran los filtros que conforman la Fase Catiónica.

En el Diagrama de bloques de CATION1.VI, se observa que las variables globales

llegan para dar su dato a los indicadores respectivos de cada válvula, a si mismo

cuando una bomba de agua es activada, se recoge la información desde el control

de activación de bombas que se indicará más adelante por medio del INDIG.VI

hacia la variable global de la bomba y de ahí al indicador de la bomba.

En el siguiente diagrama se muestra e! proceso de activación del indicador de las

bombas.

VARIABLE GLOBAL

RELÉ DE BOMBA MKP12

158

PRESERVICIO FILTRO CATIONICO :

Este VI se creó con la necesidad de activar las válvulas 07 y 11 A o B con el fin de

mandar la muestra a la alcantarilla para comprobar los resultados en el laboratorio.

En el panel Frontal se muestran la activación y desactivación de los lados A o B ,

incluye el pulsante de retorno al Menú principal y el de Diagrama, para verificar ia

activación de las válvulas ante dichas.

Ei diagrama de bloques es muy simple y recoge lo que se revisó con anterioridad, la

tecla ON manda la instrucción Y M 18,12; 1 , si es presionada o Y M 18,12;0 , en

caso contrario, esto activará las válvulas 07A y 11A ai mismo tiempo, Ver Anexo 9

en el Segment Plan No. 12, activación de electrovátvulas.

Para desactivar ejecuta la instrucción Y M 18,13;1, pulsando OFF en el Panel

Frontal.

Nótese que las variables globales FV 11 AAA Y FCV 07 A, van hacia el CATION1 .VI

para indicar que están activadas.

La válvula FV 11 A, se utiliza en varias Fases por este motivo se ha nombrado de

varias formas, FV 11 A, FV 11 AA y FV 11 AAA, por la cantidad de veces que es

utilizada, de la misma manera aparece en el Diagrama de Bloques CATION1.VI,

unido a compuertas OR, porque de cualquiera de ellas se activará el indicador de la

válvula FV 11A.

SERVICIO FILTRO CATIONICO:

Lo mismo que el caso anterior, con la diferencia que activamos las váívuías 07 y 08

159

A.

Puesto que para la Regeneración de los Filtros Catiónicos y Mixtos, Preservicio y

Servicio, son lo mismo que lo anterior y para no ser redundante, pasaremos

directamente a explicar la operación de los posicionadores.

POSICIONADOR FCV 01A:

Los posicionadores son los elementos que controlan la apertura de las válvulas de

control de caudal, reciben la información de la cantidad de caudal que pasa por la

válvula por medio de los transmisores de caudal, y entran a un control Pl para

controlar el flujo dependiendo del setting de caudal.

En el Panel Frontal mostrado en el Anexo No. 15, referente a la válvula de control

FCV 01A se puede apreciar en detalle (os elementos que conforman un control de

caudal.

En esta pantalla se muestra el Setting de Caudal en un rango de O a 40 m3/h, un

indicador de error que varía entre 10 y -10, también se indica el porcentaje de

apertura de la válvula entre O y 100 %, y dos tipos de controles, el Modo Automático

en el cual se regula el paso de ia válvula por medio de un control Pl y el Modo

Manual que es regulado por el operador, sin tomar en cuenta el control Pl. Consta

de dos pulsantes Booleanos, si se activa el control Automático se desactiva el

Manual y viceversa. En la parte Inferior se muestra el Grafícador de Caudal, en la

cual ef operador puede verificar el caudal que está pasando por el transmisor de

flujo de cada válvula de control.

La tecla de Menú desactiva la ventana presente y regresa al Menú Principal.

El Diagrama de Bloques de los controíadores básicamente es el mismo para todos,

160

exceptuando ciertos cambios que lo se indicará más adelante.

Consta de una Función While que mantiene a una Función Secuencia!, con bloques

de variación entre O y 3.

En la Secuencia O se tiene el control de pulsantes en Automático y Manual, incluye

una memoria de pulsantes ios cuales memorizan cuando un pulsante esta activado,

aún si salimos de esta pantalla.

También tenemos un control hacía el PLC Master, para indicarle que se ha activado

un pulsante y utiliza para ello ios comandos Y M 90;07;1 , para mantener enclavado

dentro del programa del PLC , en modo Manual y desactivar en modo Automático

con la instrucción Y M 90,06; 1. En ei caso de que ninguno de los pulsantes del

Panel Frontal no sean pulsados las instrucciones enviaran Y M 90,07;0 y Y M

90,06;0 en ambos casos.

El enlace para la siguiente secuencia se ejecuta cuando al pulsar desde el mando

del panel Frontal el modo Manual manda la instrucción al PLC Master Y MW

002,00;2 , bloquea el modo automático del programa del PLC y activa sólo el control

manual, que es mandado por el programa del LABVIEW, por medio de los pulsantes

de OPEN y CLOSE . El bloqueo lo hace en el DEMUX de salida del programa del

PLC Master, nótese en el Anexo No. 9 , Segment Plan 15, Válvula FCV 01 A, cuando

la variable Y MW 002,00, toma el valor de 2 , la variable Y MW 001,01, manda el

valor hacia la variable AW 03,00; la misma que siendo una variable de salida

analógica controla la apertura de la válvula en modo Manual. Más adelante

explicaremos el uso de los pulsantes OPEN y CLOSE usados en este modo.

Para el caso del modo Automático la variable Y MW 002,00; toma el valor de 1, que

bloquea al modo Manual y entra el Modo Automático, esto es el valor de saíida del

Pl, luego invertido en los bloque de inversión e introducido al DEMUX de salida por

161

medio de los contactos M 90,06 y M 80,06; en este modo los pulsantes OPEN y

GLOSE son inutilizados.

Cuando ei relé M 80,06; toma un valor de 1 este manda al VI DIGITAL para enviar el

dato del PLC Master hacia el LABVIEW , verificando que se ha activado el relé de

mando MANUAL o AUTOMÁTICO, la serie de compuertas lógicas sirven para los

indicadores que acompañan a estos controles.

En la Secuencia 1, tenemos la recolección del dato enviado desde el PLC Master

mediante ei VI de datos ANALÓGICO de la variable de salida de la válvula AW

03,00, cuyo valor está entre O y 255 correspondiente a 4 y 20 mA.

Para pasar a la siguiente secuencia, transformamos el valor de O - 255 a O - 100,

por tai motivo multiplicamos por un factor de 0,3921.

En la secuencia 2 tenemos el control de mando Automático y Manual, empezando

con una Función CASE que cuando está en modo TRUE es que se ha escogido el

modo AUTOMÁTICO, y el dato del setting de caudal entra al bloque TRUE y se

divide en dos partes, una de ellas manda el valor transformado entre O - 255, hacia

el PLC Master mediante la variable Y MW 06, 00; y el STRING concatenador.

Nótese que este valor es la entrada de SET POINT del Pl, mientras que el valor de!

transmisor es el valor de la variable a ser regulada.

El SET POINT entra a una variable denominada como " w ", mientras que la variable

a ser regulada entra como " x ", Ver en Anexo 9, Segment Plan 15, bloque Pl, son

las dos primeras variables del bloque en mención.

El otro camino va hacia fuera del bloque TRUE , entrando en el bloque que manda

el valor de setting de caudal en la variable Manual del-DEMUX de salida, esperando

162

la ocurrencia. La variable Y MW 001,04; espera el valor del setting para tener lista

la variable en caso de que se cambie al modo Manual.

Para mayor comprensión , ver en los ejemplos del punto 5.2 , el tipo de control

explicado anteriormente.

Para la Secuencia 3 , envía el dato de setting de caudal comprendido entre O y 40.

En el caso de que la Función CASE sea FALSO, es que se ha escogido el Modo

Manual y se transforma la pantalla interior en otras 2 funciones CASE, que están en

FALSE cuando no se presionan ninguna de los pulsantes del Panel Frontal OPEN y

CLOSE.

La variable de entrada de la Secuencia 2 la variamos a un valor comprendido entre

O y 40 para manipular dentro de la misma escala que el Setting de Caudal.

Si una de los dos pulsantes es presionado, va aumentando o disminuyendo de 2 en

2, o de 5 en 5 en otros casos, el valor que recibimos de la Secuencia 2, y manda

hacia el DEMUX de salida del control del la válvula para modificar el valor de AW

04,00 al nuevo valor y hacer abrir o cerrar la válvula de control a voluntad. El

máximo valor es de 100 y el mínimo es de O, correspondiente a O y 100 % del

indicador del panel Frontal.

Al final de las dos funciones CASE hay un comparador T/F, para cuando se pulsa

OPEN , salga este valor hacia el control de la válvula y en CLOSE el que sale es el

de cerrado de la válvula, en ningún caso las dos entran al mismo tiempo.

En la secuencia 3, tenemos la comparación de las variables de entrada del

transmisor de caudal con la de Setting de Caudal, y mostradas en el Panel Frontal

con un rango de variación entre 10 y -10, igualmente cambia el valor que recibimos

de 4 a 20 mA del transmisor a O y 32 m3/h en el Graficador del panel Frontal.

163

Las Secuencias explicadas anteriormente se aplican a todos los consoladores, los

controles FCV 01B Y FCV 05 no requieren cambios adicionales.

Para el caso del control FCV 01A la variación radica en la Secuencia 2, en la cual

se vio la necesidad de aumentar el valor de 0,033 al dato de salida de setting de

control o en modo OPEN Y GLOSE, ya que el valor de retorno de la válvula en la

Secuencia 1 disminuía en este factor para valores de porcentaje de apertura de la

válvula mayores a 30 %.

En valores menores a 30 % de apertura de la válvula el sistema se estabilizó y no

requiere ninguna suma adicional.

Para el caso de las válvulas FCV 02A, FCV 03 y FCV 04, la variación era en todo el

rango, por tal motivo se incluyó un simple bloque que sólo mantiene el dato mayor

que viene de la Secuencia anterior, incluido un sistema de memoria para mantener

el último valor.

De esta manera se concluye el análisis de los controladores y entramos al sistema

de control para activación de las bombas de agua.

ACTIVACIÓN BOMBAS :

Esta dividido en cuatro etapas, la primera es para activación de las bombas de flujo

de agua las que corresponden a las bombas MKP1-P2-P3-P4.

La segunda etapa es para la bomba MKP17 que es la que ventila el aire en el

Descarbonatador. La tercera etapa es para las bombas de Acido y Sosa, MKP5-6-

164

11-12, La cuarta etapa es para las bombas de agua desmineralizada, para el caso

de regeneración del los Filtros Mixtos, MK P9 - MKP10.

Para el caso de la Activación de las bombas MKP1-MKP2-MKP3-MKP4, mostrados

en el Panel Frontal del ACTBOMO.VI, mostrado en el Anexo No. 15, indica los

controles para activación en Modo Manual Y Automático para cada bomba, y su

respectivo indicador, en la parte superior, alertando al operador que la bomba se ha

activado.

La tecla de Menú retorna esta ventana al Menú principal.

El Diagrama de Bloques incluye una memoria de pulsantes ON y OFF en modo

Manual y Automático y un VI DIGITAL para adquirir el dato cuando se activa el relé

de mando de la bomba activada. El VI DIGITAL se utiliza para indicar en el Panel

Frontal que la bomba MKP1 a MKP4 se han activado.

Un bloque de Secuencias en la cual entran mandos para activación o desactivación

de relés de manda para las bombas y salen datos para los indicadores de los

diagramas en el Panel Sinóptico mostrados en los CATION1.VI, ANION1.VI,

M1XTO1.VI.

En la Tabla No. 5.1 se ilustra las instrucciones de mando MANUAL para activación

de las respectivas bombas.

165

TABLA 5.1

INSTRUCCIONES DE MANDO MANUAL

BOMBASMANDOSYM35,06;1

YM35,08;1

Y M 44,06:1

YM41,08;1

MKP1

X

MKP2

X

MKP3

X

MKP4

X

En la tabla No. 5.2 se ¡lustra los mandos AUTOMÁTICOS para las bombas.

TABLA 5.2

INSTRUCCIONES DE MANDOS AUTOMÁTICOS

BOMBAS

MANDOSYM29,10;1

YM29,12;1

YM41,10;1

YM41,12;1

MKP1

X

MKP2

X

MKP3

X

MKP4

X

Para mayor comprensión ver en el Anexo No. 9, Segment Plan 3, Activación

Bombas, para comprobar los pulsantes de arranque de las bombas.

166

Para el caso de Parada de las bombas, se muestran en ia tabla No. 5.3 los mandos

de parada Manual y en ia tabla No. 5.4 los de la parada Automática.

TABLA 5.3

MANDOS DE PARADA MANUAL

BOMBASMANDOS

YM35,07;1

YM35,09;1

YM41,07;1

YM41109;1

MKP5

X

MKP6

X

MKP11

X

MKP12

X

TABLA 5.4

MANDOS DE PARADA AUTOMÁTICA

BOMBAS

MANDOSYM29,11;1

YM29,13;1

YM41,11;1

YM41,13;1

MKP5

X

MKP6

X

MKP11

X

MKP12

X

En modo Manual o Automático podemos activar las dos bombas al mismo tiempo,

sólo dependerá de las necesidades de la Planta.

167

Los indicadores utilizan el INDIG.VI , recogiendo el dato del relé activado y manda a

través de las variables globales que llevan el mismo nombre que las bombas.

Esto se revisó con anterioridad en la activación de las válvulas en esta misma

sección.

Para el caso de la activación de la Bomba MKP17 , el Panel Frontal se limita sólo a

esta bomba por tanto es muy simple su activación.

En el Diagrama de bloques el pulsante ON manda a activarse por medio, de la

instrucción Y M 42,06;1 y se desactiva con el pulsante OFF cuya instrucción es Y

M42,07;1.

Por lo genera! esta bomba trabaja en modo Manual.

Las bombas MKP5 y MPKP6 son utilizadas para la regeneración de los filtros

Aniónicos y Mixtos, bombean Sosa Caustica (Na OH).

Las bombas MKP11 y MKP12 bombean Acido Sulfúrico (H2S04), hacia los filtros

Catiónicos y Mixtos para su regeneración.

El Panel Frontal referido a estas bombas muestra la activación Manual y Automática

al igual que las bombas MKP1 hasta MKP4.

La diferencia radica que las bombas no pueden entrar juntas, sólo una a la vez en

cada caso. El control de estas bombas se analizó en el Programa de Control del

PLC Master en ei capítulo 2.

El Diagrama de Bloques es idéntico que el caso de las bombas MKP1, por tal

motivo, incluiremos en la tabla No. 5.5 los mandos para la activación en modo

MANUAL y en la tabla 5.6 los mandos AUTOMÁTICOS.

168

TABLA 5.5

ACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO MANUAL)

BOMBASMANDOSYM38,06;1

YM38,08;1

YM37,06;1

YM37,08;1

MKP5

X

MKP6

X

MKP11

X

MKP12

X

TABLA 5.6

ACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO AUTOMÁTICO)

BOMBAS

MANDOS

YM30,12;1

YM25,11;1

YM28,11;1

YM30,10;1

MKP5

X

MKP6

X

MKP11

X

MKP12

X

La desactivación de las bombas MKP 5,6,11 y 12 se logra con el botón OFF del

Panel Frontal del VI ACTBOM2.VI, las instrucciones de mando se muestran en la

Tabla No, 5.7 para el desactivado Manual y en la tabla No. 5.8 para eí desactivado

Automático.

169

TABLA 5.7

DESACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO MANUAL)

BOMBASMANDOS

Y M 37,07; 1

Y M 38,09; 1

Y M 37,07; 1

YM37,09;1

MKP5

X

MKP6

X

MKP11

X

MKP12

X

TABLA 5.8

DESACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO AUTOMÁTICO)

BOMBAS

MANDOS

YM30,13;1

YM25,12;1

Y M 28,1 2; 1

YM30,11;1

MKP5

X

MKP6

X

MKP11

X

MKP12

X

Para el caso de los indicadores se utiliza el mismo sistema visto en la activación de

las bombas MKP1 a MKP4.

Para el caso de ias bombas MKP9 y MKP10 , que son utilizadas para la

170

regeneración de los Filtros Mixtos se utiliza un Panel Pronta! del ACTBOM2.VI que

se ilustra en ei Anexo No. 15, al igual que los anteriores posee mandos para

activación Manual y Automático.

En la tabla 5.9 se muestra las instrucciones de mando para la activación de las

bombas MKP9 y MKP10 para el caso MANUAL y en la Tabla 5.10 el mando de

activación para el caso AUTOMÁTICO.

TABLA 5.9

ACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO MANUAL)

BOMBASVÍAN DOS

YM39,06;1

YM39,08;1

MKP9

X

MKP10

X

TABLA 5.10

ACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO AUTOMÁTICO)

BOMBASMANDOSYM36,06;1

YM39,11;1

MKP9

X

MKP10

X

Para el caso de desactivación de las bombas MKP9 y MKP10 utilizamos los mandos

que se muestran en las tablas 5.11 para el modo Manual y 5.12 para el Modo

171

Automático.

TABLA 5.11

DESACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO MANUAL)

BOMBASMANDOSYM39,07;1

Y M 39,09; 1

MKP9

X

MKP10

X

TABLA 5.12

DESACTIVACIÓN DE BOMBAS (MODO AUTOMÁTICO)

BOMBASMANDOS

Y M 36,07; 1

YM39,11;1

MKP9

X

MKP10

X

En la última parte se tiene las Ventanas de ios Medidores que tiene la Planta, de los

cuales los que están en servicio son los de PH, Conductividad y de Sílice, en un

futuro próximo se incluirán ios medidores de nivel de Acido y Sosa.

MEDIDORES DE CONDUCTIVIDAD :

Los Medidores de Conductividad son utilizados controlar la cantidad de minerales

que tiene cada Filtro, en el caso de que un filtro esté en servicio, la conductividad va

172

aumentando dependiendo de las horas de uso, en vista de que la resina va

perdiendo la capacidad de retención de minerales. Por tal motivo se ha incluido una

pantalla para verificar los resultados de medición de Conductividad.

Siendo la conductividad una escala logarítmica, lo que se hizo es incluir una tabla

de valores con mediciones en diferentes concentraciones de lo cual se muestra en

la tabla 5.13

TABLA 5.13

VALORES DIGITALES (X) VS. CONDUCTIVIDAD (Y)

X5486120153196232255

Y0,27500,55000,95001,50003,00004,000010,0000

Y = f(x)0,27500,55000,95001,50013,00024,000410,0008

Los valores de Y son los datos de concentración de conductividad , mientras que ios

datos en X son los datos obtenidos por el módulo de medida analógica y pasada al

PLC Master para llegar al LABVIEW . El ILOG.VI se encarga de tomar ios datos y

son los que se muestran en ia columna Y.

Puesto que la función que queremos obtener es una aproximación de los valores

reales, es necesario encontrar dicha función.

173

Los valores que se incluyen en la tabla anterior es el resultado de la función de

sexto grado encontrada a partir de los valores en X y Y.

En la Figura 5,18 se muestra el Gráfico de la función de sexto grado que se

aproxima a la medida de conductividad.

FIGURA 5.18

FUNCIÓN DE MEDIDA DE CONDUCTIVIDAD

25

y= 1,128033E-11x6-9,708124E-09x5 + 3.341210E-06X4 - 5,856124E-04x3

5.492829E-02X2 - 2,592584E+OOx+ 4.808396E+01

R2= 9.999998E-01

100 150 200 250 300

En el panel frontal del VI de conductividad se muestran las medidas de

conductividad de los filtros Aniónicos, Mixtos , de la Torre de Enfriamiento y del

Producto Final.

En el Diagrama de Bloques utilizamos e! VI de Medidas Analógicas ILOG.VI y el VI

para la función de sexto grado que se muestra en el gráfico anterior.

Los resultados son mostrados en el Panel Frontal por medio de los indicadores para

174

cada caso.

Para el caso que X - O, la función no da O, por tal motivo se puso una Función

CASE para este caso.

MEDIDORES DE PH:

Para ei caso de los medidores de PH los cuales varían en un rango de O a 14, no

requiere un sistema muy complejo de medición, puesto que los equipos de medida

dan un valor lineal del valor de PH. Por tal motivo sólo requerimos e! módulo de

medida analógica y el VI Analógico y cambiar el dato de O - 255 a O a 14.

En ei Panel Frontal se muestran todos los valores de PH requeridos en la Planta,

como son los de La Torre de Enfriamiento, PH producto Final, el resto de valores no

están usados por el momento, por tal motivo no son tomados en cuenta.

En el Diagrama de Bloques, se hace lo mismo que se indicó a la introducción de los

medidores de PH.

MEDIDORES DE SÍLICE:

Los medidores de Sílice al momento se encuentran conectados al sistema de

pantallas, transfieren una señal de 4 a 20 mA hacia los módulos de medida

analógica. Ver Diagrama No. 4 , la instalación de los medidores de Sílice hasta el

módulo ICSE 08A6 de Entradas Analógicas y con numeración OOA, en los

terminales 5 ( Sílice Aniónicos ) y 8 ( Sílice Mixtos).

175

Se incluye una pantalla de Panel Frontal de las medidas de Sílice para los filtros

Aniónicos y Mixtos.

En el Diagrama de Bloque se aprecia dos bloques tos cuales recogen la

información de los equipos en un rango que va:

4mA - O

20 mA - 255

Hay que transferir a valores que se utilizan en los equipos como es el Sílice Mixto,

que tiene un rango Máximo de 30 ug/lt. y Mínimo de O ug/lt., por tal motivo se

multiplica por un factor para cambiar de O- 255 a O - 30 ug/lt.

Lo mismo ocurre con el Sílice Aniónico, cuyo rango es de O a 60 ug/lt., con otro

factor de multiplicación.

TANQUES DE ACIDO Y SOSA:

Los tanques de Acido y Sosa tienen colocados transmisores de nivel, los cuales

alimentan a los módulos Analógicos como se muestra en el Diagrama No. 4.

Los valores de nivel varían dependiendo del volumen del tanque y de! tipo de

muestra que se pone en su interior.

Siendo :

P = dgh

Donde P = Presión

d = Densidad

g = Gravedad

h -Altura

Si queremos sacar el valor de la Altura ( h ), tenemos como dato la Presión, pues el

la que el transmisor la posee y la mide, la densidad, del Acido - 1,82 gr/ cm3y de la

176

Sosa = 1,52 gr/ cm3 . La gravedad g ( 980 cm/ s2), por tanto se determina la altura

del tanque y de esta manera se calibra los rangos máximos y mínimos de cada uno.

Si en el caso de que se quiera colocar otro líquido, se transfiere los cálculos a la

relación de densidades y alturas, igualando las presiones.

P sosa = P liquido

dsosa* g*hsosa = d liquido* g * h liquido

Las presiones son iguales a la entrada del transmisor, portal motivo se igualan.

Siendo g(gravedad) una contante.

Queda;

d sosa * h sosa = d líquido h líquido

De esta manera obtenemos el dato de la altura del líquido que queremos poner

dentro del tanque de sosa como un ejemplo.

Ahora bien, si queremos obtener los valores de volúmenes de cada tanque,

multiplicamos el valor de la altura ( h ) , encontrado por ( A ) el Área del Tanque.

V = h * A

Se supone que el Área A es una constante, por tal motivo, se calcula los valores de

V ( Volumen de cada tanque).

Para nuestro caso el Área no es una constante, por lo cual aproximamos este valor,

para tener una referencia del Volumen, más no es valor exacto.

Igualmente se muestra en el Panel Frontal las pantallas de medida de cada tanque

de Acido y Sosa .

En el diagrama de bloques se ilustra los cálculos para transferir ia información que

177

viene de O a 255 a su respectivo valor, como son: O a 20 m3 H2SO4, O a 20 m3

NaOH, de O a 15 m3 Na OH , de O a 4 m3 de H2S04 y de O a 2 m3 de H2S04.

De esta manera se ha concluido la revisión de lo que representa el LABVIEW en el

proceso de modernización de la Planta de Tratamiento de Agua.

Esperando que los datos involucrados en esta Tesis sirva para aumentar los

conocimientos referentes a la producción y análisis de programas de instalación en

la modernización de Plantas,

178

CAPITULO VI

CONCLUSIONES

El programa elaborado en LABVIEW para la supervisión del Proceso de Modernización

de la Planta Desmineraiizada cumple eficientemente con los requerimientos de operación ya

que la Planta está en servicio actualmente.

La instalación tanto de los PLCs y de los módulos colocados en la Planta, trabajan

satisfactoriamente, por lo tanto, el nexo entre el LABVIEW y el Hardware ha sido creado

adecuadamente.

Ei propósito de la modernización no sólo ha abarcado el poner en servicio la Planta,

sino que además se puede regenerar los Filtros cuando estos sean requeridos, lo que

representa una ventaja adicional.

Usando el método de Modernización, se ha obtenido fa misma calidad de agua

desmineralízada que la obtenida trabajando manualmente, lo que implica que los resultados

están dentro de los parámetros fijados como meta al iniciar el proyecto. A parte se ha incluido

en el programa las medidas de Conductivudad, Sílice , pH, niveles de los tanques de ácido y

sosa para comprobar estos resultados.

El uso de programas como el LABVIEW, permite un control de procesos que ayudan a

mejorar: la producción, optimizar los recursos; ayuda a la supervisión plantas industriales o de

otro tipo.

Ei uso de PLCs ayuda a operar ¡individualrnente un proces.o, esto es descentralizando

cada parte constitutiva y dedicándose a las partes principales de la misma. Si una de las

partes falla, la otra puede quedar en servicio; esto ocurre cuando el sistema de la Planta de

Agua queda fuera de servicio, el control de Sílice queda activado, trabajando en modo manual

la Planta.

179

El uso de los PLCs ayuda a usar los controles Pl o PID, como parte del control, lo que a

nivel de software en LABVIEW es más complicado.

Aparte el LABVIEW favore a! acople de los programas entre el PLC y el computador a

fin de que ei operador y el programador puedan hacer pruebas de rutina, chequeo de

funcionamiento, cambios, etc. factibles en este tipo de trabajos.

En la actualidad se conoce de más programas como el LABVIEW (5.0), el Plant Scape

(Honeywell), Delta V (Fisher Rousmont), INFI 90 (Bailey), que pueden sustituir de mejor

manera al sistema usado en este proyecto. Estos programas incluyen sistemas operativos

para mejores aplicaciones, pero comparativamente más caros que el usado para la Planta

Desmineralizadora,

La Undidad de Generación Termo-Esmeraldas posee grandes perspectivas para

modificar sus controles, ya que siendo antiguos requerirán en un futuro próximo de éstos

cambios, que se pueden apreciar en otras Centrales Termoeléctricas como la Trinitaria de

Guayaquil para citar un ejemplo, cuyo sistema es el MAX 1000 como supervisor general de la

Planta, el Procontrol de ABB, que controla la Turbina, el INFI 90 para el control del caldero.

Para resolver sistemas complejos se requiere de sistemas de supervisión de procesos

que suelen ser compiejos también, requiriendo de alta ingeniería para estudiar, instalar y

comprobar sus aplicaciones, lo que ocurre con el LABVIEW, cuyas aplicaciones van más allá

de las que están en ésta tesis, y que de alguna manera el programador tendrá que estudiarlas

para dar alguna aplicación de ellas.

Los Vis desarrollados en ésta tesis pueden servir como base para otras aplicaciones

que utilicen el mismo programa u otros programas afines a éste. Lo que se toma en cuenta

es el tipo de PLC utilizando un esquema de comunicación como el desarrollado en éste

trabajo.

Sería recomendable continuar con el proceso de modernización añadiendo el Tren B al

sistema, lo cual dependerá de los recursos económicos que la Central Térmica disponga.

180

BIBLIOGRAFÍA

Manual de la Planta de Tratamiento de Agua, Volumen IV, parte B,

Central Térmica de Esmeraldas.

Manual dei LABVIEW, National'lnstruments Company, Manual del'

Operador, 1994.

Manual del LABVIEW, National Instruments Company, Manual de

Diagramas, 1994.

Manual de ABB PROCONTIC CS31, ínteligent descentralized

automation system, ABB Control, Manual del Operador.

Manual de ABB PROCONTIC CS31, ínteligent descentralized

automation system, ABB Control, Manual de Instalación.

Medidor de PH, FOXBORO,serie 873 pH, Manual Técnico.

Electrodos de Conductividad, Leeds and Northrup, Series 4973,

Manual Técnico y de Instalación.

Medidor de Conductividad, Leeds and Northrup, Serie 4907, Manual

Técnico y de Instalación.

Posicionador, FISHER Controls, Series 3582Í, Manual de Instalación.

Medidores de Sílice, HACH COMPANY, Serie 5000, Modelo 60000,

181