ELECTRONICA AVANZADA

TRABAJO COLABORATIVO Nº 2

ELECTRONICA INDUSTRIAL AVANZADA.

MONICA ANDREA NAVIA M.

Cod. 34612114

ORLANDO TORRES BOTIA

Cod.74362932

TRABAJO PRESENTADO AL PROFESOR

LUIS ABELARDO MARTINEZ

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL AVANZADA

299020_3

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERA

CEDE NACINAL.

MAYO/ 2013.

INTRODUCCION

Se contempla dentro del curso académico de Electrónica Industrial Avanzada, una serie de actividades que buscan entrenar al estudiante en los temas relacionados con esta materia, teniendo en cuenta sus distintas aplicaciones, este trabajo Colaborativo tiene como objeto familiarizarse con las distintas herramientas usadas para el aprendizaje.

El sistema SCADA está basado en computador que permite supervisar o controlar a distancia una instalación, proceso o sistema de características variadas. Este sistema es en lazo cerrado, lo que implica su correcta comunicación con el computador.

El SCADA eléctrico me permite monitorear y controlar un sistema de subestación, donde se encontraran celdas de distribución de media y baja tensión, sistemas con islas de generación, controladores de carga como: arrancadores suaves, variadores de velocidad y sistemas de deslastre.

PROPUESTA 1:

IDENTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DE UN PROBLEMA O NECESIDAD DE LA EMPRESA

Este proyecto pretende supervisar el proceso de una planta industrial al mismo tiempo que se pretende automatizar la planta, dando la capacidad a todo el proceso para autorregularse y protegerse ante eventos indeseados, dando seguridad a los operarios y confiabilidad al proceso.

La idea de montar un sistema SCADA pretende centralizar el proceso desde una cabina donde se supervisara y controlaran las variables que intervienen en la ejecución de los distintos procesos.

La planta funciona como un compactador de minerales finos (Caliza, coque, mineral de hierro con pureza 45 %, mineral de hierro con pureza de 60 %). Este proceso consta de varias etapas de producción dentro de las cuales encontramos el acopio, almacenamiento, trituración, dosificación, mezclado, humidificación, horneado y almacenamiento final. Estas actividades manejan cargas diarias hasta de 2400 Toneladas / día.

Hasta el momento las etapas de acopio, almacenamiento y trituración se están manejando desde una cabina utilizando en su mayoría la lógica cableada y la constante comunicación vía radio con los diferentes operadores dentro de la planta.

• Descripción general del sistema SCADA

Las etapas de dosificación, mezclado, humidificación y horneado están siendo supervisadas a través de programas como:

Rslink, para comunicación.

RSView32 para interface gráfica de Scada.

RSLogix para programación.

Por el momento estos elementos apenas están configurados como supervisorios de las etapas anteriormente nombradas, aunque ya se tiene control de velocidad de tres de los motores (transportadores de cinta), a través de variadores Micro master Siemens.

ESTACIÓN MAESTRA

El término "Estación Maestra" se refiere a los servidores y al software responsable para comunicarse con el equipo del campo (RTUs, PLCs, etc) en estos se encuentra el software HMI corriendo para las estaciones de trabajo en el cuarto de control.

En un sistema SCADA, de esta estación maestra puede esta en un solo computador, con servidor, aplicaciones de software distribuido, y sitios de recuperación de desastres.

El sistema SCADA usualmente presenta la información al personal operativo de manera gráfica, en forma de un diagrama de representación. Esto significa que el operador puede ver un esquema que representa la planta que está siendo controlada.

Control y monitorización mediante PC

Se ha incorporado un Ordenador Personal (PC) como equipo fundamental para

el control y monitorización de la compactadora de minerales finos. Para realizar la comunicación entre el ordenador sobre el que corre la aplicación creada y el

propio proceso se hace necesaria la posesión de una tarjeta de comunicación que permita conectar el equipo a la red Profibus existente, para ello se ha seleccionado la tarjeta CP 5412 (A2) de Siemens.

Esta tarjeta de comunicaciones CP 5412 (A2) es una tarjeta compatible para ordenadores con tecnología IBM-AT y requiere un slot libre del bus ISA de 16 bits. La tarjeta CP 5412 (A2) es del tipo Plug&Play, por lo que su configuración se realiza automáticamente al reiniciar el ordenador.

De esta forma, el ordenador actúa como un elemento más de la red de comunicaciones de la compactadora pudiendo intercambiar datos con los demás elementos.

Estructura de la aplicación SCADA

Se ha desarrollado una aplicación SCADA mediante la herramienta de Software WinCC de Siemens. Las características más importantes de la aplicación desarrollada son:

Para la creación de la aplicación se han confeccionado pantallas WinCC,

El planteamiento de las pantallas se ha hecho de forma que el usuario que esté trabajando sobre los propios paneles de control de la compactadora no note diferencia alguna cuando pase a trabajar con la aplicación desarrollada.

Desarrollo de la aplicación SCADA

A continuación pasamos a describir la funcionalidad de algunas pantallas.

Pantallas de Selección: La aplicación se ordena entorno a 2 pantallas de selección. Cada una de ellas contiene 9 accesos directos a diferentes pantallas principales de la aplicación

Paneles de control: Se han creado pantallas que reflejan los paneles de control existentes en la compactadora.

Equipos de control: esta Pantalla que muestran cada uno de los autómatas y módulos de periferia descentralizada utilizados para el control de la célula, visualizando el estado de sus entradas y salidas así como el estado de los mismos. Se está trabajando en facilitar el acceso a la programación de los mismos desde este entorno.

Red de comunicaciones: Una pantalla muestra la posición de cada uno de los autómatas y de los módulos de periferia descentralizada en la red PROFIBUS a través de la cual se comunican todos ellos.

CARACTERÍSTICAS DEL PLC CPM1

Autómatas con E/S integradas. Este modelo de CPU dispone de 200 terminales de E/S. Ampliables mediante la posibilidad de conexión de unidad expansora.

Dispone de 200 puntos de E/S distribuidos de la siguiente manera : 3 De los 200 puntos,120 puntos son de entrada ( de la 00000 a la 00119 ) y 80 de salida ( de la 01000 a la 01079 ).

Dispone de 4 entradas de interrupción, las cuales se pueden dividir en dos tipos :

3 Modo de interrupción de entrada

3 Modo de contador.

Cualquier ordenador personal puede conectarse al CPM1 a través de los

adaptadores RS-232 y RS-422.

Alta velocidad de comunicación garantizada utilizando los terminales de la familia NT de OMRON. Se programa igual que los demás autómatas OMRON de alto nivel.

Software RSLogix 5000

Con el software RSLogix 5000 Enterprise Series, necesita un solo paquete de software para la programación de control secuencial, de seguridad, de procesos, de variadores y de control de movimiento. Este entorno es común para las plataformas Logix5000 de Allen-Bradley: ControlLogix, FlexLogix, CompactLogix y SoftLogix5800, así como PowerFlex 700S con DriveLogix.

El software de la estación maestra requiere hacer más análisis de datos antes de ser presentados a los operadores:

incluyendo análisis históricos

análisis asociados con los requerimientos de la industria particular.

HARDWARE

A groso modo el sistema montado actualmente es simplemente un supervisor y cual se pretende con este proyecto controlarlo por completo.

El hardware del sistema SCADA es generalmente lo suficientemente robusto para resistir condiciones de temperatura, humedad, vibración y voltajes extremos pero en estas instalaciones es común aumentar la fiabilidad mediante hardware redundante y varios canales de comunicación.

Una parte que falla puede ser fácilmente identificada y su funcionalidad puede ser automáticamente desarrollada por un hardware de backup. Una parte que falle puede ser reemplazada sin interrumpir el proceso.

La confianza en cada sistema puede ser calculado estadísticamente y este estado es el significado de tiempo medio entre fallos, el cual es una variable que acumula tiempos entre fallas. El resultado calculado significa que el tiempo medio entre fallos de sistemas de alta fiabilidad puede ser de siglos.

En este momento lo poco que se está controlando son las velocidades

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