Por: Osmar Rafael Rodríguez Gutiérrez

Realizado bajo la tutoría de:Tutor Académico: Prof. Ernesto Granado

Tutor Industrial: Ing. Neya Chang

Diseño de la Interfaz Gráfica para el Control de la Planta de PVCII del Complejo

Ana María Campos

• Objetivos• Descripción de la Empresa• Conceptos Básicos• Metodología• Resultados y Discusiones• Conclusiones• Recomendaciones

Contenido

Generales• Diseñar la interfaz gráfica para el control de la planta de PVCII del Complejo

Ana María Campos.• Realizar un manual de operación del sistema que debe contemplar los pasos

a seguir tanto para la operación normal de la planta como para procedimientos de emergencia.

Específicos• Estudiar la norma ISA S88.01 para procesos batch y la norma Yokogawa para

CENTUM VP. • Estudiar las diferencias básicas entre los PLC y los DCS.• Entrenamiento con el sistema CENTUM VP.• Familiarización con el proyecto PVCII, así como conocer la arquitectura del

sistema instalado y estudiar las configuraciones realizadas.• Configurar los despliegues según los requerimientos del cliente.• Verificar el correcto funcionamiento de los despliegues realizados.• Elaborar el manual de operación.

Objetivos

• Fundada en Caracas en el mes de Marzo de 1991 con 100% de capital venezolano.

• Representante en Venezuela de Yokogawa.• Misión: Suministrar soluciones integrales y oportunas en el manejo de

fluidos, instrumentación y automatización industrial.• Visión: Liderar el mercado de automatización industrial, como proveedor

confiable de soluciones integrales y universales, con máximo valor agregado nacional.

Controles y Válvulas S.A. (CONTROVAL)

• Estructura organizacional de la empresa:

• Estructura de la Gerencia de Operaciones:

Conceptos Básicos

• Procesamiento por LotesEs proceso mediante el cual un programa se ejecuta sin el control o supervisión directa del usuario. Se caracteriza por no requerir ninguna interacción por parte del mismo.

• Sistema de Control Distribuido (DCS)Es un sistema de control utilizado mayormente en la industria petroquímica, metalúrgica, plantas de generación eléctricas, entre otras; para el control de la producción.

Conceptos Básicos

• Norma ISA S88.01 Entre los objetivos de la norma: -Reducir el tiempo para llegar a niveles óptimos de producción de nuevos productos. -Reducir el costo de la automatización de procesos por lotes. -Reducir los esfuerzos de ingeniería durante la vida útil de los equipos. -Hacer que el desarrollo de recetas sea sencillo.

Conceptos Básicos• Controlador Lógico Programable (PLC)

• Interfaz Hombre Máquina (HMI)Permiten controlar, monitorizar, diagnosticar y gestionar procesos de control a través del acceso en tiempo real a los datos de los procesos.

Conceptos Básicos

• Semejanzas y diferencias entre DCS y PLC El avance del microprocesador ha logrado reducir las diferencias entre los DCS y los PLC Ambos poseen:

-Dispositivos de Campo-Controladores-Integración Empresarial

-Módulos Entrada/Salida -Interfaz Hombre Máquina (HMI) -Control de Vigilancia

Conceptos Básicos

Se diferencian:PLC DCS

Procesos batch simples Procesos batch complejos

Corazón del sistema: el controlador Corazón del sistema: la HMI

Los tiempo de inactividad generan pérdidas de producción pero no

constituye daños para los equipos

Los tiempos de inactividad generan pérdidas de producción, peligros y

daños para los equiposPara realizar cambios en la

configuración se debe apagar el sistema

Los cambios se pueden realizar sin desconectar el sistema

El operador debe manejar las excepciones

La interacción del operador es necesaria para mantener el rango

óptimo de rendimiento

Conceptos Básicos

• Diagrama de Tuberías e Instrumentación (DTI)Muestra el proceso principal con los detalles mecánicos de equipos, tuberías y válvulas, así como también los lazos de control para garantizar una operación segura en la planta.

• CENTUM VP

• Sistema de Despacho a Granel

Proceso de elaboración de PVC

-Almacenamiento y Carga de agua desmineralizada / MVC -Preparación y carga de aditivos en solución -Despojamiento de MVC de aguas residuales -Polimerización -Recuperación de MVC -Despojamiento de MVC de lechada -Secado y Almacenamiento de PVC en proceso -Almacenamiento y despacho de producto terminado

Valor K Nombre Comercial PVC II Aplicaciones

57 VINILEN 115 Botellas, conexiones, monofilamentos

67 VINILEN 140 Tuberías, Perfiles Rígidos67 VINILEN 145 Perfiles Flexibles, Películas,

Calzados70 VINILEN 150 Cables, Mangueras

Instalación de CENTUM VP

Lenguajes de Programación

El Diagrama de Función Secuencial o SFC (Sequential Function Chart) es un lenguaje de programación gráfico utilizado para definir controles secuenciales. Utiliza tres elementos para definir una secuencia:

- Paso: Define la acción que se ejecutará.- Transición: Define una condición de transición que debe satisfacerse para ir al

siguiente paso.- Enlace: Une los pasos y transiciones.

SEBOL (Sequence and Batch Oriented Language) es un lenguaje de programación diseñado para controlar procesos.

Lenguajes de Programación

El Control Drawing Builder representa el constructor o entorno que permite crear los bloques de funciones.

Los bloques utilizados para el control y operación de una unidad son:- _UTPB-N y _UTPB para unidades: utilizado para el control y operación de

una serie de procesos- OPSFC para operaciones: es utilizado para definir las operaciones

asociadas a cada unidad. - SFCSW para manejo de filas: se encarga de controlar secuencialmente

un proceso programado en lenguaje SFC

Lenguajes de Programación

Para realizar la programación SFC del SDG se siguieron las siguientes fases:

a. SETUP

b. INIT DRIVE

c. SYNCH

d. CHARGING

e. FINAL SYNCH

f. COMPLETE

Bloques de Función- SI-X, se utiliza para visualizar el estatus de instrumentos o equipos operados en

campo. Ej.: Selectores de campo.- SO-X, se utiliza para operar instrumentos o equipos que no tienen retorno de

campo.- SIO-XY, se utiliza para operar instrumentos o equipos desde el sistema de control

que tienen retorno de campo. Ej.: Válvula de falla abierta y cerrada, válvula con interlock.

- MC-2, se utiliza para controlar motores discretos de dos posiciones. Ej: Compresores operados por interlocks.

Alarmas

- Alarma por Límites- Alarma por Tendencia

Elaboración del Manual de Operación

El manual se elaboró siguiendo el formato estándar de la empresa para dichos documentos.

Resultados y Discusiones• Pantalla P2-2K-1A

- Silo TK-6K - Válvula de desvío DV-1/TK-6K - Contenedor CFD-6K

- Sistema de Carga Retráctil RLS-1B/TK-6K

Resultados y Discusiones• Pantalla P2-2K-2

- Colector de polvo del contenedor SED-1/CFD-6- Alimentadores rotativos 1 y 2, VRY-1/TK-6K VRY-2/CFD-6K

Resultados y Discusiones• Pantalla P2-2K-3

- Intercambiador de calor HE-1K - Compresor 1 y 2, CM-1K CM-2K

Resultados y Discusiones

• Manual de Operación- Introducción y Objetivos- Descripción del Sistema- Operación del Sistema- Pantallas de Proceso del Sistema- Reportes de Procesos e Históricos- Control Secuencial- Apéndices

Conclusiones• Los procesos automatizados permiten manejar de manera más eficiente

una planta, así como aumentar la productividad de la misma.

• Los DCS son una solución óptima para procesos por lotes complejo.

• La automatización del SDG permite la optimización del sistema de carga de camiones y del sistema de almacenamiento y recuperación de polvo de PVC.

• La interfaz gráfica para control de la planta ayuda al operador a identificar y monitorear los procesos que se están realizando.

• Las alarmas son de gran importancia ya que ayudan a detectar condiciones anormales en el funcionamiento del proceso.

• Se proporcionó a la empresa un Manual de Operación del Sistema CENTUM VP el cual facilitará el entrenamiento de nuevos operarios e ingenieros.

Recomendaciones

• Al momento de implementar la interfaz realizada con los equipos reales será necesario realizar la calibración de las alarmas de acuerdo con las propiedades características de los equipos.

• Es necesario realizar algún tipo de adiestramiento en el lenguaje de programación con el que trabaja el sistema CENTUM VP.

• Tomar en cuenta el feedback de los operadores acerca del funcionamiento y diseño de las interfaces diseñadas.

• Realizar la automatización e integración de la segunda fase del Sistema de Transferencia/Carga de PVC al Sistema de Despecho a Granel.

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!