1 Introduccin a las RedesIndustriales - IEE833

1.1 Objetivo

Establecer la orientacin, el alcance y el rea de conocimiento dentro de la cual seenmarcar el curso de Redes Industriales.

1.2 Alcance

Ubicacin de las redes industriales dentro de los sistemas de automatizacin deprocesos.

1.3 Standards

IEEE Std C37.1-2007, IEEE Standard for SCADA and Automation Systems [1].

1.4 Referencias

Corrales, Luis. PhD., Interfaces de Comunicacin Industrial, Escuela PolitcnicaNacional, Quito, Octubre del 2004.

1.5 Definiciones y Trminos

Computer-aided Technologies, Tecnologas asistidas por computadora.

1.6 Motivacin

La automatizacin es el uso de sistemas de control tales como el control numrico,control lgico programable, y otros sistemas de control industrial, en conjunto con

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Chapter 1 Introduccin a las Redes Industriales - IEE833

otras aplicaciones de la tecnologa de la informacin como las tecnologas asisti-das por computadora (CAD, CAM, CAx), para controlar maquinaria y procesosindustriales, lo que reduce la necesidad de intervencin humana [2].En el mbito de la industrializacin, la automatizacin es un paso ms all de lamecanizacin. Mientras que la mecanizacin proporcionado operadores humanoscon maquinaria para ayudarles con los requisitos musculares de trabajo, la autom-atizacin reduce en gran medida la necesidad de requisitos sensoriales y mentaleshumanos [2].Procesos y sistemas tambin se pueden automatizar [2].La automatizacin juega un papel cada vez ms importante en la economa mundialy en la experiencia diaria. Los ingenieros se esfuerzan por combinar dispositivos au-tomatizados con herramientas matemticas y organizacionales para crear complejossistemas en un creciente rango de aplicaciones y actividades humanas [2].Un componente importante en la automatizacin son los controladores lgicos pro-gramables (PLCs), que si bien inicialmente trabajaban en forma independiente ahoratiende a comunicarse para intercambiar informacin y controlar procesos relaciona-dos entre s. De esta forma surge el concepto de red industrial la misma que estaconcebida para la comunicacin de dispositivos dentro de ambientes industriales.

1.7 Facilidad de Produccin

1.7.1 Plot Plan

Disponemos de la visin general de un proceso de produccin cualquiera, el cual parasu completa realizacin necesita la ejecucin de un grupo de sub-procesos, que noson ms que un proceso orientado a una tarea especifica dentro del proceso macro.

Figure 1.1: Proceso de produccin

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1.8 Sistemas de Monitoreo y Control de Procesos

1.8 Sistemas de Monitoreo y Control de Procesos

Un sistema de monitoreo y control tiene como funcin proporcionar a un operadorel conocimiento de la situacin del proceso que esta siendo monitoreado, es decirconocer el estado de las variables fsicas de esta, as como habilitar los mecanismosnecesarios para controlar (manipular) estas variables.

1.8.1 Niveles Jerrquicos de Monitoreo y Control

Con la finalidad de adentrarnos en los niveles jerrquicos de un sistema de monitoreoy control se har una breve revisin de las caractersticas funcionales de cada nivel,para ello referirse a la Fig. 1.2; las caracterscas y requerimientos de performance decada nivel jerrquico sern analizados ms adelante.

Figure 1.2: Niveles Jerrquicos de un Sistema de Monitoreo y Control de un Pro-ceso

1.8.1.1 Nivel de Gestin

Si bien hay varias funciones del nivel de gestin, por ahora solo consideraremosla funcin de proporcionar al operador una visin global del estado del proceso,as como la posibilidad de la configuracin de parmetros que rigen la operacindel proceso. Ambas funciones deben estar habilitadas en una misma plataforma(centralizado) ubicada en el centro de control del proceso, esto porque tanto elmonitoreo como el control debe ser a nivel de todo el proceso. Referirse a la Fig. 1.3.

1.8.1.2 Nivel de Control

En este nivel por lo general estn ubicados PLCs con caracterstica especiales deprocesamiento, comunicacin, confiabilidad, referirse a Fig. 1.4. Entre sus funcionesestn:

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Figure 1.3: Plataforma Visual en un Centro de Control

Figure 1.4: PLC en Nivel de Control

Centralizar la informacin generada por los dispositivos de campo que general-mente son otros PLCs dedicados al control de tareas especficas o subprocesosdel proceso macro, referirse a la Fig. 1.5.

Supervisar (observar, examinar y controlar) el proceso. En ciertos casos estatarea se divide como funcin de control propiamente dicha (Process ControlSystem) y otra orientada a la seguridad (Safety System), cada funcin asignadaa distintos PLCs.

Establecer el vnculo entre los componentes de campo y las aplicaciones desoftware del nivel de gestin (en forma transparente). Aqu aparece el conceptode Communication Front End (CFE), que es dispositivo (en muchos casos unPLC) encargado de la adquisicin de datos desde PLCs o RTUs (RemoteTerminal Units) del nivel inferior, realiza conversiones de protocolo, ciertonivel de chequeo de seguridad, almacenamiento temporal de datos, deteccin

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1.8 Sistemas de Monitoreo y Control de Procesos

Figure 1.5: Arquitectura de Sistema SCADA

de cambios de estado, referirse a la .

Figure 1.6: Configuracin de SCADA en Centro de Control (IEEE Std. C37.1)

1.8.1.3 Nivel de Campo y Proceso

Como es conocido un proceso conlleva subprocesos (referirse a Fig. 1.1) que en mu-chos de los casos es mejor disponer de un control dedicado para cada uno de ellos(celda de trabajo), lo cual requiere un controlador que por lo general es un PLC, elgrupo de PLCs orientados a una tarea especfica del proceso son los que conforma elnivel de campo y proceso. Generalmente estos PLCs adquieren la informacin gen-erada por transmisores y generan seales de control para los actuadores. Referirsea la Fig. 1.7.

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Figure 1.7: PLC de Nivel de Campo y Proceso

1.8.1.4 Nivel de Entradas/Salidas - I/O

En este nivel se encuentra los transmisores y actuadores, ubicados sobre los compo-nentes que conforman el proceso monitoreado y controlado.

Figure 1.8: Transmisores y Actuadores

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Bibliography

[1] Ieee standard for scada and automation systems, IEEE Std C37.1-2007 (Re-vision of IEEE Std C37.1-1994), pp. 1143, May 2008.

[2] urvil.wordpress.com. [Online]. Available: https://urvil.wordpress.com/

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1 Introduccin a las Redes Industriales - IEE8331.1 Objetivo1.2 Alcance1.3 Standards1.4 Referencias1.5 Definiciones y Trminos1.6 Motivacin1.7 Facilidad de Produccin1.7.1 Plot Plan

1.8 Sistemas de Monitoreo y Control de Procesos1.8.1 Niveles Jerrquicos de Monitoreo y Control

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