Plataforma DCS Rev3

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PLATAFORMA DCS (SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO)Ing. Alfredo Martn Fernndez Pujaico11Evolucin de la automatizacin.PRINCIPIOS 70Primeros ordenadores digitales (no flexibles, no robustos y difcil programacin).MEDIADOS 70Se incorpora el microprocesador (fcil de programar, clculos y se crea la red).FINALES 70Mejoras en los autmatas (mas I/O, mas memoria y nuevos modos de programacin).SIGLO XX HASTA AOS 50Se utilizan elementos mecnicos y electromagnticos.AOS 50Uso de semiconductores (no reutilizables ni flexibles).2Evolucin de la automatizacin.AO 1968Ford y General Motors plantean las especificaciones de un controlador.Bedford associates desarrolla un prototipo de controlador industrial.Dick Morley de Modicom desarrollo el primer PLC.AOS 80Mas mejoras (PLC mas compactos y mejores estrategias de control).AOS SIGUIENTESMejora las comunicaciones.Uso del SCADA.Evolucin al DCS.3

Arreglo lgico con rels4Arreglo lgico con PLC

5Que es un DCS?Un DCS es un sistema de control distribuido como sus siglas en ingls.Es un sistema de control de procesos que se aplica en plantas o complejos industriales vasado en la descentralizacin de cerebros o controles. Un DCS permite hacer monitoreo en distintos puntos de una planta.El nivel de informacin es muy completo y administrable.Las redes de comunicacin hacen posible la descentralizacin de un DCS.

Que es una plataforma DCS.Es una arquitectura de hardware que interacta con una plataforma de software para controlar procesos industriales de forma descentralizada con la finalidad de brindar mayor estabilidad y eficiencia de una planta o complejo.6Historia y nacimiento del DCS.Los DCSs fueron creados para sustituir a los controladores mono lazo y a los ordenadores de proceso que tenan un solo procesador central

La disponibilidad de los primeros microprocesadores facilit que Honeywell fuera la compaa que lanz el primer Sistema de Control Distribuido en 1974 el sistema TDC 2000 ( Total Distributed Control ). Tuvo tanto xito que en poco tiempo se convirti en el sistema mas extendido en la industria de proceso.

La arquitectura de un DCS est formada por mltiples procesadores, cada uno de los cuales controla una unidad de proceso de una planta, de forma que en caso de fallo solo es esa parte la que queda sin control

Los sistemas de control distribuido disponen de una configuracin redundante opcional. El sistema de control TDC2000 dispona de un controlador de reserva por cada un mximo de ocho controladores activos

Los DCSs diseados inicialmente para el control analgico de procesos, evolucionaron rpidamente hacia sistemas hbridos que manejaban asimismo seales de entrada/ salida digital ( principios de los aos 80 )7Diferencia de un DCS y un SCADA.La diferencia fundamental entre un SCADA y un DCS, es que el DCS tiene una sola base de datos disponible en la red de supervisin ( Consola de operacin ) que se vuelca en los controladores de proceso y reside en ellos permanentemente.

En un sistema SCADA hay varias bases de datos, cada PLC tiene la suya y el sistema de supervisin tiene otra base de datos donde residen las direcciones de los puntos a las que se dirige el sistema de supervisin para adquirir los datos disponibles en las memorias de los controladores.

8SCADA

9DCS

10PLATAFORMAS DCSs MAS USADAS.

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Por que se implementa un DCSLos DCSs son rentables en plantas o complejos industriales que lo ameritan por temas de:Seguridad industrialMejora de la productividadEstabilidad del procesoSistematizar datos e informacinReduccin de costos operativos1616Consideraciones para implementar un DCS.Se deben de considerar los siguientes puntos:Definir jerarqua de planta o de complejo industrial.Desarrollar un plan maestro.Dimensionar el hardware y software considerando aos de vigencias.Definir la nomenclatura de planta.Evaluar y definir nivel de redundancia. Aplicar normas necesarias en la implementacin.Capacitar constantemente al personal en todos los niveles. 17Definir jerarqua de planta o complejo industrial.

18Definir jerarqua de planta o complejo industrial.Complejo industrial Casa GrandePlanta de azcarPlanta de alcoholEnergaCampoLavadoMoliendaClarificacinFiltracinEvaporacinCoccinCentrifugadoSecadoClarificacinFermentadoCentrifugadoConcentradoraHidroselectoraRectificadoraDesmetiladoraDeshidratacionCalderasTurbos GeneradCeldasTransporteSubestacionesDistribucinConsumidoresRepresasRosRiegoCosechaTransportePososPesaje19Desarrollar un plan maestro.

20Dimensionar el hardware.

Tomar en cuenta:Soporte local.Asistencia.Vigencia.Referencias.Costo de montaje.

21Dimensionar el software.

Tomar en cuenta:Soporte localAsistenciaVigenciasReferencias

22Definir la nomenclatura de planta.

23Definir la nomenclatura de planta.

24Evaluar y definir nivel de redundancia.Redundancia en servidores.Redundancia a nivel de CPUs.Redundancia a nivel de mdulos.Redundancia en la comunicaciones.Redundancia en instrumentos.Redundancia en autonoma.

25Capacitar constantemente al personal en todos los niveles.

26Aplicar normas necesarias en la implementacin.NORMA ISAISA-S5.1 Instruments symbols and identifications.ISA-S5.3 Graphics Symbols For Distributed Control/shared display Instruments.ISA-S71.04 Clasificacin para atmsferas agresivas.

NORMAS IECIEC 60079-27 Aprobacin FISCO para buses de seguridad intrnseca.IEC 60079-11 Seguridad intrnseca iIEC 60079-7 Seguridad aumentada eIEC 60079-1 Cubiertas a prueba de explosin dIEC-60.529 Descripcin de los grados de proteccin Segn el cdigo IPIEC- 61511 Sistemas de seguridad en el mbito Industrial

OTRAS NORMASUNE-53112 Tuberas de PVC.CE-336/89 Compatibilidad Electromagntica.Cdigo Nacional Elctrico

27Ventajas de un DCS.Estos sistemas tienen muchas ventajas dentro de las cuales estn:FlexibilidadCapacidad de expansinOperaciones de mantenimientoOverhaulOperatividadRentabilidadRobustezSeguridad del proceso28Partes de un DCS.

29Implementacin de una Plataforma DCS.Arquitectura de hardware de DCS:Servidores.Estaciones de operacin.Estaciones de ingeniera.Red de terminales.Red de planta.Periferias distribuidas.Red de campo.Instrumentos y actuadores.Autonoma para hardware de control. Plataforma de software:Sistema operativo.Software de visualizacin.Software de comunicaciones.Software para desarrollo de lgica de proceso.Software delenguaje de acceso a bases de datos.Implementacin complementaria:diseo de cuarto de control.aire acondicionado para hardware de control y supervisin.seguridad industrial.medios de comunicacin para operacin.30Instrumentos y actuadores de campo.Se debe de seleccionar un instrumento por sus capacidades de performance y tambin por su nivel de integracin.Existen muchas tecnologas que diferencian a unos de otros por lo que es importantes hacer investigacin previa a la compra.

31Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.

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Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.33

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.34

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.35

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.36

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.37

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.38

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.39

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.40

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.41

Ejemplo: DCS del complejo industrial Casa Grande.42Gracias.43