Diseño de un sistema S.C.A.D.A para controlar el nivel de combustible de los tanques en una estación de servicio de gasolina.

Diseño de un sistema S.C.A.D.A para controlar el nivel de combustible de los tanques en una estación de servicio de gasolina.

Design of a S.C.A.D.A system to control the fuel level of the tanks in a gas station

León León, Ryan1; Barba Bernal, Telmo2; García Espinola, Diego2; Rodríguez Mozo, Xiomara2; Vargas Echeverría, Rodrigo2

1Docente de la Universidad Privada del Norte

2Estudiantes de la Universidad Privada del Norte

RESUMEN

La presente investigación describe el diseño, desarrollo de un sistema SCADA en una gasolinera el cual permita el monitoreo constante del control de nivel de combustible en tiempo real almacenados en tanques que surten directamente a flota vehicular. El sistema se compone de la electrónica principal distribuida por 2 sensores de nivel que emiten una señal análoga de 4 a 20 mA hacia el PLC Schneider encargado de escalar la señal con la cual se obtendrán los datos de altura en centímetros y de volumen en galones para cada uno de los tanques además de emitir señales de alarma cuando los niveles sobrepasan los límites configurados de acuerdo al tamaño del tanque de almacenamiento, el software usado para la programación y desarrollo de las interfaces humano- maquina (HMI) permite determinar los consumos de niveles en centímetros de los tanques de almacenamiento, para que con la ayuda de un cuadro de control, se puedan obtener los datos  con los que se analizarán los consumos diarios de la planta de producción, y planificar los reabastecimientos de combustibles para la planta.

Palabras clave: dobladora, producción, industrializar, maquina hidráulica.

ABSTRACT[pic 1]

This research describes the design and development of a SCADA system in a gas station which allows the constant monitoring of the fuel level control in real time stored in tanks that supply directly to the vehicle fleet. The system consists of the main electronics distributed by 2 level sensors that emit an analog signal of 4 to 20 mA towards the Schneider PLC in charge of scaling the signal with which the data of height in centimeters and volume in gallons will be obtained for Each of the tanks, in addition to emitting alarm signals when the levels exceed the limits configured according to the size of the storage tank, the software used for the programming and development of the human-machine interfaces (HMI) allows determining the consumption of levels in centimeters of the storage tanks, so that with the help of a control table, data can be obtained with which the daily consumption of the production plant will be analyzed, and the refueling of the plant can be planned

Keywords: bending, machine, industrialize, hydraulic machine.

[pic 2]

1. INTRODUCCIÓN

El siglo XXI, una época en la que se buscó aprender rápidamente e innovar a escala, con métodos que mejoren los procesos de producción, reduzcan los plazos de entrega y alcancen estándares de calidad más altos. La medición es un factor crucial para cualquier sistema productivo porque proporciona la información que muestra realidad del proceso, facilitando la toma de decisiones en cualquier tipo de empresa. Este proyecto se moviliza en el presente documento, donde se desarrolla: descripción del problema, justificación del proyecto, los objetivos generales y específicos, antecedentes, materiales y métodos, resultados. Igualmente se investigó y selecciono la tecnología necesaria para la implementación del sistema, se realizó una distribución geométrica del proyecto, en donde se manipuló herramientas de simulación para su implementación en vida real, se pensó diseñar la interfaz de medición y monitoreo para la central. A la par se realizó un estudio económico de viabilidad del proyecto para su implementación y se hizo un cronograma del tiempo hacer el proyecto, y las conclusiones.

SCADA proviene de las siglas Supervisory Control and Data Adquisition (Supervisión, Control y Adquisición de Datos). Los sistemas SCADA son aplicaciones de software diseñadas para el control remoto y la monitorización de procesos. Aguirre (2013) menciona que los sistemas SCADA están evolucionando a la par que las tecnologías de la información, esto significaría que el hardware ya no es limitante del mismo, sino que el software quien le da un mayor valor agregado al sistema.

Se basan en la recopilación de datos de procesos remotos. Este tipo de sistema está diseñado para la operación de la computadora en el control de producción, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos, controladores lógicos programables, etc.) automáticamente desde la computadora. Además, envía la información generada durante la producción a varios usuarios, tanto del mismo nivel como a otros supervisores de la empresa, es decir, permite la participación de otros sectores, tales como: control de calidad, seguimiento, mantenimiento, etc. (Hernandez & Ledesma, 2010).

Además, en los procesos industriales, el uso de equipos de medición facilita mucho la recolección de datos eléctricos, pero su principal inconveniente es que su legibilidad se reduce a algunos parámetros, por lo que el hombre, con ayuda de la ciencia y la tecnología, ha desarrollado dispositivos para poder obtener multitud de datos eléctricos. Aguirre (2013) dice que la mayor limitante de los sistemas SCADA es que no se encuentra alojado en alguna característica del hardware o en el software. Las comunicaciones son un tema muy delicado pues se debe manejar de tal modo que la seguridad no sea baja, ni que baje las velocidades de transferencia de datos. Esto, junto con el uso de programas de control y adquisición de datos, permitió la realización de importantes y eficientes sistemas para el uso racional y económico de la energía (Salazar & Villacreses, 2015).

El desarrollo de un sistema SCADA utilizando software libre permite beneficiarse ya que se evita el pago de licencias, el código puede ser modificado y se puede mejorar permanentemente la aplicación. (Plaza, Granado & Torre, 2005).

El sistema de control de combustible se basa en datos establecidos por sensores de nivel de combustible especiales instalados dentro del tanque de la unidad, o puede basarse en datos de la computadora a bordo de la unidad. Los datos se introducen en el sistema de seguimiento y facilitan la identificación de exceso de combustible o consumo excesivo (Villalta, 2010).

También se cree que los tanques subterráneos son almacenamiento para una variedad de combustibles que generalmente se ubican bajo tierra en las estaciones de servicio, se realizan cuando la cantidad de combustible almacenado es mayor de lo habitual. (Molina, 2016).

Según (Pérez, 2017) en su informe “Diseño y desarrollo de un sistema S.C.A.D.A. para el control de nivel en tanques de lubricantes, gasolina y Diesel de una ensambladora de autos” concluyeron que con el diseño del sistema S.C.A.D.A. Se ha encontrado que las operaciones de recolección de datos se pueden reducir en un 80%, además de hacer más eficiente el monitoreo y control de datos y así eliminar las desventajas de escasez de líquido en la línea de producción y la planificación óptima de reposición de combustible y lubricante.

También, Rada, Barrera & Chavarro (2007), en su investigación titulada “Diseño de un sistema digital de medición y control de combustible”, determinó que se podría implementar un sistema preventivo para aspirar sedimentos en los tanques de combustible de manera regular, a fin de evitar la contaminación del combustible. El desarrollo de software con herramientas gráficas ha facilitado y hecho más eficiente el seguimiento de mediciones y el mantenimiento de registros de mediciones. Finalmente, Bernales (2020) en su proyecto de investigación titulado “Diseño e implementación de un sistema automático de monitoreo en tiempo real de nivel de tanques de suministro para estaciones de combustible” concluyó que el sistema de monitoreo funciona mediante el uso de una placa Arduino, complementada con un sensor ultrasónico, que mide el nivel de combustible en el tanque de dicha estación. El sensor ultrasónico envía retroalimentación sobre los cambios de nivel de combustible encontrados en el tanque, a través de un módulo de convergencia industrial; Variación del nivel de proceso en Arduino, que muestra el nivel de combustible como texto en una pantalla digital de cristal líquido (LCD). De esta forma se obtiene una medición en tiempo real del nivel de combustible en el tanque, poniendo a disposición del personal responsable información directa. El presente proyecto de investigación tiene como propósito plantear un sistema S.C.A.D.A para medición de nivel de combustible en tanques subterráneos, conociendo a la vez los diferentes conceptos, metodologías y bases teóricas a emplear, con la finalidad de optimizar y mejorar el proceso. Por último, esta investigación sirve como referencia a futuros estudios relacionados al tema y lograr un aporte en diferentes investigaciones, ayudando a sus autores con un mejor aporte tanto como en el diseño del proyecto a la comparación de los resultados.

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