Controladores de Procesos

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Gerardo Fidalgo Ramos
hace 10 años
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1 Automatización Industrial Controladores de Procesos Fabiana Ferreira Controladores Industriales SP e CONTROL ACTUADOR PROCESO VC CONTROLADOR DIGITAL m CAPTADOR (medición) 1

2 Tipo de aplicación Máquinas Industrias manufactureras Controladores Industriales Tipo de controlador PLC (Programmable Logic Controller) Procesos continuos DCS ( Distributed Control System) o PAS (Process Automation System) Controladores Mono y Multilazo (SLPI-Single Loop Programable Instrument) Para controlar una cantidad pequeña de lazos de control Funciones incorporadas:! Resolución de algoritmos de control (PID)! HMI incorporada! De adecuación y conversión de señales de campo! De almacenamiento de información (opcional)! De comunicación con otros sistemas (opcional) Tipos de SLPI! Indicadores: Muestran el valor de ingeniería de una señal! Controladores: Ejecutan algoritmos básicos! Computadores : dan el valor procesado de una señal ( termocuplas)! Registradores: Muestran el valor histórico de una señal! Totalizadores: Calculan el total de una señal en un periodo 2

Resolución de algoritmos de control (PID)! HMI incorporada! De adecuación y conversión de señales de campo! De almacenamiento de información (opcional)!

3 Controladores Mono y Multilazo (SLPI-Single Loop Programable Instrument) Para controlar una cantidad pequeña de lazos de control Funciones incorporadas:! Resolución de algoritmos de control (PID)! HMI incorporada! De adecuación y conversión de señales de campo! De almacenamiento de información (opcional)! De comunicación con otros sistemas (opcional) Tipos de SLPI Controlador UDC 1000! Indicadores: Muestran el valor de ingeniería de una señal Honeywell! Controladores: Ejecutan algoritmos básicos! Computadores : dan el valor procesado de una señal ( termocuplas)! Registradores: Muestran el valor histórico de una señal! Totalizadores: Calculan el total de una señal en un periodo Controladores Mono y Multilazo Selección por:! Tipo de controlador! Tipos de I/O analógicas y características! Cantidad de lazos! Tipo de lazos y posibilidades de seteo! Alarmas! Capacidades de Visualización! Modo de Configuración (por teclado, configurador portátil, PC, por red)! Almacenamiento de información! Incorporación de I/O digitales! Comunicación! Montaje en panel (frente IP65, resto IP21) en campo (IP67 o seguridad aumentada) 3

Indicadores: Muestran el valor de ingeniería de una señal Honeywell! Controladores: Ejecutan algoritmos básicos! Computadores : dan el valor procesado de una señal ( termocuplas)!

4 Product Specifications Ejemplo UDC1000 Controller!Input Signal Type:Thermocouple, RTD, 4-20 ma, mv! Loops of Control: 1! Control Output : Current Proportioning, Time Proportioning, heat/cool duplex, Position Proportioning!Accuracy 0.25 %! Autotune Yes!Communications Yes!Size 1/16 DIN! Front Face Format (mm) 48 x 48!Math Functions No! Setpoint Program 0!Alarms 2! Transmitter Power No!Digital Inputs Facultad de Ingeniería- Universidad! Universal de Buenos Aires Power! i i l Ejemplo HMI UDC3300 Controller 4

Autotune Yes!Communications Yes!Size 1/16 DIN! Front Face Format (mm) 48 x 48!Math Functions No! Setpoint Program 0!Alarms 2!

5 Ejemplo UDC3300 Controller DCS (Distributed Control System) Para control de grandes procesos continuos y batch " Aplicación en industrias siderurgia, química, farmacéutica, alimenticia, textil, papel, destilerías, refinerías, tratamiento de aguas, etc. Permiten distribución funcional. Subsistemas:! De procesamiento ( algoritmos de control)! HMI! De adecuación y conversión de señales de campo! De almacenamiento de información! De comunicación con otros sistemas Permiten distribución espacial del control en la planta (ahorros de cableado) Tiene interfases operador y terminales de ingeniería 5

De procesamiento ( algoritmos de control)! HMI! De adecuación y conversión de señales de campo! De almacenamiento de información!

6 Arquitectura DCS Los dispositivos de campo se cablean uno a uno hasta los gabinetes con tarjetas de entradas salidas Las redes de comunicación utilizadas son propietarias de cada marca Las terminales HMI y de Ingeniería tienen software propietario y a veces hardware propietario Programación en lenguaje propietario sin posibilidad de migración Todos los componentes del sistema son del mismo proveedor No permiten evolución Evolución DCS Por la introducción de buses de campo (Fieldbus ) que permiten conectar dispositivos se reemplazan los gabinetes de entradas salidas por redes. " PAS (Process Automation System), Sistemas de Control escalable (SCS) Un solo cable desde cada dispositivo al controlador Mayor distribución del control Menor tamaño de controladores Utilización de redes de comunicación normalizadas y en estructura jerárquica Incorporación de PLC s y otros dispositivos de control en el mismo sistema Utilización de software de HMI y de Ingeniería standard Ampliación de funciones de software (Gestión de activos) 6

proveedor No permiten evolución Evolución DCS Por la introducción de buses de campo (Fieldbus ) que permiten conectar dispositivos se reemplazan los gabinetes de entradas salidas por redes.

7 Jerarquía de redes industriales Red de supervisión Supervisor Bus de campo Controlador Controlador A T A T A T T Controladores Híbridos Combinan control lógico y control de lazo en la misma plataforma Utilización: " Como único controlador en aplicaciones medianas y pequeñas que requieren conexión a Internet o E/S distribuidas " Como controladores en un sistema PAS Pueden tener HMI incorporada Son modulares Controlador Hibrido HC900- Honeywell 7

único controlador en aplicaciones medianas y pequeñas que requieren conexión a Internet o E/S distribuidas "

8 Procesamiento de algoritmos de control Estrategia de control: Implementación (en el procesador) de la filosofía de control (forma en que se controla la planta) Diagrama de Procesos e Instrumentos (Diagrama P&I) HMI DCS Impresoras de alarmas y eventos Estaciones " de trabajo ( para instrumentistas) " de supervisión (para operadores) " de configuración (para ingenieros) " coordinador: procesador de estaciones de trabajo (WP) Software de supervisión industrial (SCADA?) " Permite visualizar datos del proceso en tiempo real y realizar ajustes " Tipos de pantallas gráficas! De Overview! De detalle! de Grupo ( ej: Instrumentos)! de alarmas! especiales (trending, instrucciones) 8

configuración (para ingenieros) " coordinador: procesador de estaciones de trabajo (WP) Software de supervisión industrial (SCADA?

9 Bibliografía Básica! S. Szklanny., C. Behrends, Sistemas digitales de Control de Procesos, Editorial Control! A. Mayol I. Badía, Automatas programables, Serie Prodúctica, Alfa Omega. Consulta! E. García Moreno, Automatización de Procesos Industriales,Alfaomega! R. Piedrafita Moreno, Automatización Industrial, Alfaomega Ra-Ma 9

Mayol I. Badía, Automatas programables, Serie Prodúctica, Alfa Omega. Consulta! E.

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