Sistemas integrados de mantenimiento y control. de proceso (*) OLIVIER SAINT-PAUL MSC Engineering

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1 Sistemas integrados de mantenimiento y control de proceso (*) OLIVIER SAINT-PAUL MSC Engineering FIS AUTOMATION ESPAÑA, S. A, INTRODUCCION Desde el punto de vista de la ingeniería y el mantenimiento, el interfaz hombre-máquina (HMI) o sistema SCADA es con frecuencia el Último paso en la tarea general de crear o modificar un solo objeto de control. EI uso de un conjunto independiente de herramientas de ingeniería puede resultar muy complicado y ocasionar un empleo desmesurado de tiempo, ya que en la mayoría de los casos es imposible transferir los datos de configuración de objetos automáticamente. Como consecuencia, las bases de datos de los sistemas SCADA y PLC, así como la documentación eléctrica, se vuelven inconsistentes con el paso del tiempo, a veces desde el mismo momento de la instalación del sistema de control. Por esta raz6n, FLS Automation ofrece una gama de productos integrados muy amplia que abarca casi todos los niveles de la pirámide de la automatización. (I) CornunicaciCin presentada en los IV Coloquios de Direciores y TBcnicos de Fábricas de Cemento. Barcelona, noviembre 1999.

2 Pirámide de la automatización Fig. 1. Pirámide de la automatizacion. El sistema ECS es un entorno integrado en el que el sistema SCADA está totalmente integrado con otros sistemas de mantenimiento, optimización y calidad de FLS Automation en la planta. Esta integración ofrece varias ventajas: - Un HMI común, lo cual simplifica la formación y la adaptacion del operador y además mejora el rendimiento de control. - Una plataforma común de "software", lo cual facilita el diseno da1 sistema, la programación, el mantenimiento y la documentación. - Una sola plataforma de "hardware" de ordenador PC no propietaria bajo Windows NT, lo cual reduce de forma significativa la inversión global, las necesidades de repuestos y el coste a lo largo del ciclo de vida del sistema. - Un reducido número de estaciones de trabajo de operador en la sala de control, ya que se tiene acceso a todas las funciones y todas las unidades de proceso desde cada una de ellas. El sistema ECS es una auténtica solución cliente/servidor. Los PC de cliente solamente se utilizan como interfaz de operador y no almacenan ningún dato. Todos los datos se guardan en el PC del servidor y se transfieren al cliente a petición. Los PC de cliente y de servidor comunican entre ellos mediante protocolos estándares de red de Windows NT. Además, la función de Servicio de Acceso Remoto de Windows NT permite a los clientes conectarse al servidor mediante un módem.

3 EI sistema ECS es un sistema abierto que permite una integración sencilla con programas de terceros. Para la mayoría de los datos se utilizan interfaces de automatización OLE. Esto significa que se pueden importar datos ECS a los paquetes de informes, hojas de cálculo, paquetes de análisis de datos y muchos otros paquetes de forma muy sencilla. Aunque el sistema está basado en la base de datos Access de Microsoft para guardar datos de configuración, el sistema ECS también incluye una base de datos orientada a objetos en tiempo real. Con esta base de datos orientada a objetos se puede obtener una configuración en la cual cada objeto de la base de datos (un registro) corresponde a un objeto físico. Esta función, junto con los "driver" de comunicación avanzada y los modelos en la estación de operador del sistema ECS, permite que el sistema ECS alcance un nivel de integración comparable con los sistemas DCS. Las ventajas de los "drivers" orientados a objetos son importantes, ya que el usuario solamente tiene que configurar un registro por objeto o dispositivo de proceso. A partir de ahí, se asocia automáticamente toda la información de proceso relacionada y los parámetros de PLC al objeto. El sistema ECS para una solución integrada de control y mantenimiento eléctrico consiste en los siguientes productos: EWOpStation, para el HMI; ECS/AlarmGuide para la gestión de las alarmas; ACESYS para los estándares de control; ECS/SmartStation para el mantenimiento y ECSfflantGuide para la administración de información. ECS/OPSTATION (ESTACION DE OPERADOR) Es el interfaz hombre-máquina principal IHMI) del sistema ECS y permite supervisar y controlar el proceso a través de una serie de diagramas mimicos. Se pueden abrir simultáneamente varias ventanas de aplicación de la estación de operador en el mismo monitor, lo cual permite supervisar y controlar varios departamentos de proceso a la vez, o supervisar el arranque de un departamento desde un diagrama mimico principal del proceso y al mismo tiempo iniciar todos los comandos de arranque desde otra ventana. Una característica importante del sistema es que todos los objetos dinámicos pueden tener un modelo, o bloque, asociado. La función del modelo es proporcionar información detallada del objeto. Se puede mostrar tanto la información guardada en la base de datos de tiempo real y históricos, así como los datos recuperados directamente de los PLC. ECS/ALARMGUIDE EI ECS/AlarmGuide potencia la estación de operador con una serie de herramientas avanzadas para el control de la planta y la supervisión de

4 alarmas. Estas herramientas son muy importantes ya que ayudan a los operadores y les permiten reaccionar más adecuadamente a cualquier perturbación del proceso. La función principal del AlarmGuide consiste en proporcionar información clara sobre el motivo y el lugar de la alarma y así ayudar al operador a encontrar la causa de la misma. ACESYS ACESYS, cuyas siglas son la abreviatura del concepto inglés "Adaptable Control Engineering System", o en español, Sistema de ingeniería de control adaptable, es un estándar genérico de programacion de PLC, desarrollado por FLS Automation, que define los objetos de control y las estructuras de datos y de programa necesarias para implementar un sistema de control de proceso eficiente basado en PLC. EI estándar ACESYS está basado en la experiencia positiva adquirida en el desarrollo de la ingenieria, la programación y la puesta en marcha de más 200 sistemas de control en fábricas de cemento. La incorporación de un conocimiento profundo de la producción de cemento a los estándares genéricos asegura que el sistema de control de proceso basado en ACESYS está perfectamente diseñado para optimizar el proceso de producción de cemento, garantizando además una operación sin problemas. EI sistema ACESYS abarca por ejempio las siguientes tareas: Control de grupo; Control de ruta; Control de motores (unidireccional I bidireccionall; Control de válvulas; Control de compuertas; Selecciones individuales; Puntos de enclavamientos; Eventos de usuario; Alarmas digitales; Procesamiento de entradas análogas (control de límites, amortiguación, raiz cuadrada, etc.); Controlador análogo; Comunicación y Diagnósticos automáticos de EIS al sistema ECS. ECSISMARTSTATION (ESTACION DE INGENIERIA) ECS/SmariStation es el nombre de la estación de ingeniería FLSA. Esta estación integra toda la información de la planta o del proyecto, así como todas las herramientas de ingeniería de proyecto. en un solo PC dedicado. La SmartStation se ha diseñado para satisfacer las necesidades de los ingenieros de control y de los operadores de la planta. Ofrece un entorno que permite la integración de una amplia gama de herramientas de ingeniería de control, documentación de proyecto, paquetes de mantenimiento, etc. Desde el punto de vista de ingeniería de control, la SmartStation ofrece un entorno totalmente integrado. Cuando hay que añadir un nuevo equipo al sistema de control (por ejemplo un motor) el ingeniero de control solamente tiene que añadir el motor a la base datos SmartStation, ya que existen

5 Fig. 2. Estacien de Ingenieria ECSISmartStation, herramientas para actualizar automáticamente los programas del PLC, la base de datos del sistema ECS, los diagramas y el resto de la documentación. Esto significa que aunque el sistema ECS y los PLC tienen distintas bases de datos, este hecho está totalmente oculto para el ingeniero de control. Desde su punto de vista, se puede realizar toda la ingenieria de control usando solamente una base de datos. En el diseño de la SmartStation se ha hecho especial énfasis en la necesidad de los operadores de tener acceso rápido a información exacta y detallada. Así, la base datos de la ECS/SmartStation contiene información con referencias cruzadas que enlaza el código de punto ECS a los programas de PLC, diagramas eléctricos y el resto de la documentación. ECSiSmartStation tiene también opciones como SmartSupport para el soporte a distancia, y SmartPlan para arïadir funciones de mantenimiento preventivo o programado. ECWPLANTGUIDE La función del sistema ECS/PlantGuide es la de servir como"a1macén de datos" as como integrar y archivar todos los datos relevantes de la planta (o

6 sea: datos de proceso, datos de análisis quimico y datos de envio de cemento) en una sola base de datos dedicada de. tipo servidor SQL de Microsoft, ECS/PlantGuide tiene también opciones como PlantWeb para distribuir informes en la Intranet de la planta o a través de la World Wide Web, e interfaces con sistemas administrativos como CAP Ri3. CONCLUCION EI sistema ECS ofrece un entorno moderno, modular, abierto e integrado para las plantas que quieren instalar un sistema de control de proceso y de mantenimiento integrado y basado sobre los PLC, con herramientas avanzadas y adecuadas para mantener y expandir el sistema durante todo su ciclo de vida en la planta. Es la solución ideal para implementar una estrategia de optimización de la producción de cemento, de reducción de costes y de las averias que afectan al proceso.