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Sistemas de Control Distribuido en la Industria Julio Ríos ( Honeywell Process Solutions )

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Sistemas de Control Distribuido en la Industria

Julio Ríos ( Honeywell Process Solutions )

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Honeywell en el Mundo

• Fundada en 1886• 116,000 empleados en mas de

100 paises• Facturación anual de 34

billones de dólares (2007) Situada como la número 75 ( Fortune 500 )

• Lider Global en productos de tecnologia avanzada, servicios y soluciones

SPECIALTY MATERIALS

AUTOMATION ANDCONTROL SOLUTIONS (ACS)

TRANSPORTATION AND POWER SYSTEMS

AEROSPACE

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Servicio de soporte posventa

Honeywell Process Solutions (HPS)

Refining, Chemicals

Oil & Gas, Power

Life Sciences, Mining, Paper

Soluciones AvanzadasSistemas de Control Distribuido

2007: $2.4B VentasCanal Industrial en el negocio de la Automatización y el Control

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Historia de los Sistemas de Control Distribuido ( SCD )

• Los SCD´ s fueron creados para sustituir a los controladores monolazo y a los ordenadores de proceso que tenian un solo procesador central

• La disponibilidad de los primeros microprocesadores facilitó que Honeywell fuera la compañia que lanzó el primer Sistema de Control Distribuido en 1974 el sistema TDC 2000 ( Total Distributed Control ). Tuvo tanto éxito que en poco tiempo se convirtió en el sistema mas extendido en la industria de proceso

• La arquitectura de un SCD está formada por múltiples procesadores, cada uno de los cuales controla una unidad de proceso de una planta, de forma que en caso de fallo solo es esa parte la que queda sin control

• Los sistemas de control distribuido disponen de una configuración redundante opcional. El sistema de control TDC2000 disponia de un controlador de reserva por cada un máximo de ocho controladores activos

• Los SCD´s diseñados inicialmente para el control analógico de procesos, evolucionaron rápidamente hacia sistemas híbridos que manejaban asimismo señales de entrada/ salida digital ( princios de los años 80 )

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Evolución de los Sistemas de Control Distribuido

1975 (BOS)

1983 (US)

1996 (GUS) Entorno Windows

2004 (ES)

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Sistemas de Control Distribuido ( SCD ), PLC ( Programmable Logic Controller ) y Scada ( Supervisory Control and Data Acquisition )

• El primer PLC fué desarrollado por Dick Morley de Modicom en 1967 y sustituia a los armarios de relés ( Ladder Logic ) para aplicaciones de enclavamientos y seguridad. En los años 70 los PLC´s comenzaron a integrar señales analógicas en su estructura

• La arquitectura Scada está formada por las estaciones de supervisión en un lado ( Consola de Operación ) y los controladores ( Típicamente PLC´s ) a los que se une a través de una red propietaria o un standard del mercado (Ethernet, DHP, etc. )

• La diferencia fundamental entre un SCADA y un DCS, es que el DCS tiene una sola base de datos disponible en la red de supervisión ( Consola de operación ) que se vuelca en los controladores de proceso y reside en ellos permanentemente. En un sistema SCADA hay varias bases de datos, cada PLC tiene la suya y el sistema de supervisión tiene otra base de datos donde residen las direcciones de los puntos a las que se dirige el sistema de supervisión para adquirir los datos disponibles en las memorias de los controladores

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Gestionando la Complejidad Industrial

Nivel 5

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Nivel 4

Planificación Logística y Estratégica ( ERP )

Aplicaciones Avanzads

Aplicaciones de Negocio (MES)

(SCD)Sistema de Control Distribuido (DCS )

Instrumentación de Campo

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Desafios de la Industria

Billones perdidos al año en la industrua

Petroquímica

Millones de euros perdidos al año

debidos a paradas no programadas

Con menos personal se pueden tomar

mejores decisiones mas rápidamente

Proteger a la personas a los Acivos y al

Proceso

Mejorar la Disponibilidad y

reducir las Paradas

Mejorar la Productividad y reducir

los Costes

EficienciaFiabilidadSeguridad

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EficienciaFiabilidadSeguridad

Misión de los Sistemas de Control Distribuido

Mejorar el Desarrollo del Negocio

Disponer de varias capas de protección

para reducir incidentes

Soluciones Fiables que Mejoran el Perfil de la

Producción

Integrar la información de campo en la cadena de suministro para tomar

mejores decisiones y más rápido

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Mejorar la Respuesta en las Emergencias

Sistema de SeguridadDetección de Fuego y Gas

Reducir el Factor Humano

Entrenamiento de OperadoresProcedimientos de Operación

Gestión de AlarmasPantallas de Operación Intuitivas

Reducir Fallos inesperados del Equipo

de Control

Gestión de ActivosDetección de Corrosión

Mantener Estable el Control

Control AvanzadoControl Regulatorio

Mejorar la Seguridad

Desafios de la Industria

Soluciones Honeywell

Incidentes de Seguridad del Proceso son generalmente precedidos por Eventos que pueden ser Detectados y Prevenidos

Capas de Protección

para reducir Incidentes

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Mejorar la Fiabilidad

La Fiabilidad del Proceso reside en la Detección y en la Prevención

Operar Consistentemente Gestión de los LímitesControl Avanzado del Proceso

Mejorar la Gestión de Activos

Transmisores InalámbricosDetección de la Corrosión

Gestión del Cambio

Dar mas Responsabilidad a los Empleados

Gestión Avanzada de AlarmasMobilidad Inalámbrica

Simulación y Entrenamiento

Aumentar la Vida de los Activos Gestión de la vida de los

Productos

Gestión de los Sistemas Abiertos

Desafios de la Industria Soluciones Honeywell

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Mejorar la Eficiencia

Empresa Integrada para facilitar la toma de Mejores Decisiones y más Rápidas

Mejorar la Eficiencia en las Operaciones de Planta

Gestión de la InformaciónSimuladores de Proceso

Mejorar el Proceso/ Eficiencia Energética

Gestión de la ProducciónGestión Energética

Control Avanzado del ProcesoControl de Calidad

Aumentar la disponibilidad de la

instalación productiva

Gestión de ActivosOptimización deProcesos

Optimizar la Cadena de Suministro Gestión de la Fabricación (MES )

Planificación Programación

Desafios de la Industria

Soluciones de Honeywell

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Experion Platform Architecture – Simplified View

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APLICACION

Empleo de una solución wireless para monitorizar la temperatura de los colectores. Requisitos:

•Empleo de transmisores electrónicos de temperatura wireless en vez de cableados

• Solución segura, fiable, eficiente y económica

• Instalación con capacidad de expansión (integración de video, señales inalámbricas de sensores, etc.)

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Cabinets

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Cabinets

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Experion Platform Architecture – Simplified View

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Controlador C300

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FTE

ServerCentral Control RoomCentral Control Room

ExperionPKSExperionPKS

LCN- connected

ES-C

NIM HGHM

HPM CB

AM

TPSTPS

Server

FTE

LCNNIM HGHM

HPM CB

TPSTPS

Server

FTE

LCN

ACEES-C GUS

Console

C300 Controllers

Server s

Station

FTE

ACE… … .

ConsoleExtensionsConsole

HARTExperionPKSExperionPKS

ExpansionExpansion

e-Server Business

Information Fire Wall

DSADSA DSADSA

DSADSADSADSA

DSA Arquitectura distribuida de servidores

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OPC

XLS80e

IntegraciIntegracióónn de Control y de Control y SeguridadSeguridad de de ProcesoProceso y y PatrimonialPatrimonial

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RedundantGlobal Database & Historian

Experion Server

Investment Protectionfor TPS/TDC

Experion on LCN

IntegratedSupervisory Control

ACE

Regulatory, LogicSequential & Model

Based ControlsC300/C200 & Profit Loop

Process Manager

BasicController

Plant Asset Management

Asset Manager

Plant Wide Data

WarehousePHD

Remote OperationsExperion Station

Video as a Process SensorDigital Video Manager

Casual UserSecure Read OnlyProcess Display

Web ServereServer

Desktop Access

for Business Applications

Web Browsers

Web-based Human InterfaceExperion Station

ASM Operator Effectiveness

Multivariable Control and Optimization

Profit Suite

Field MobilityMobile PKS

WirelessAccess

Redundantand / orRemote

I/O

ErgonomicOperator Consoles

Icon Series

Advanced Applications Network

Business Network

Field RoundsAutomation

IntelaTrac PKS

Local Control Network

Video Ethernet

Advanced Enterprise Wide Applications

Business FLEXWorkcenter

POMS, OptiVISIONFirewall

Supervisory Control Network

WirelessTransmitters

SIL 3 Safety SystemSafety Manager

Precision Measurement and Control

Quality Control System

Integrated Physical Security

Enterprise Building

Integrator

Plant SimulationUniSim

Arquitectura de la plataforma Experion

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Servidor Experion PKS y estaciones

Imágenes a tiempo real o grabadas en las Estaciones de Operación

Registro de alarmas y eventos activados

Network Switch

Experion PKSServer Stations

Cameras/Camera StreamersControllers and Field Devices

DVM Databaseand Camera

Server

AdditionalDVM Camera

Server(s)

TCP/IP (Ethernet)

Digital Video ManagerDigital Video Manager IntegraciIntegracióón en el Sistema de Control n en el Sistema de Control

Almacenamiento y grabado de video Digital en el servidor DVM

Cámaras fijas y móviles

Estaciones de Operación