SISTEMAS DE CONTROL. Reseña Histórica Sistemas de Control Distribuido TDC-2000 año 1975 – 1985:...
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SISTEMAS DE CONTROL
Reseña Histórica Sistemas de Control Distribuido
• TDC-2000 año 1975 – 1985: Basic Controller
• TDC-3000 año 1986 – 1995 : PM, APM
• TPS año 1995- 2002: HPM, Windows NT
• Experion PKS 2003: PC, Ethernet, Fieldbus
Arquitectura del Sistema Honeywell TPS (1999)
Conceptos Utilizados en TPS
• GUS: Global User Station• PHD: Process Historic database• APP: Application Process Platform• TPN : TPS Network Antigua LCN ( Local
Control Network).• UCN : Universal Control Network• HPM : High Performance Process Manager• NIM : Network Interface Module
Funcionamiento
• Los instrumentos (4-20 mA) son conectados al HPM (APM, PM).
• Los algoritmos de “control” residen en los procesadores del HPM.
• Aplicaciones Complejas residen en el APP node.
• Las estaciones de trabajo (GUS) leen/escriben data en tiempo real desde los HPM.
• Los históricos son almacenados en el PHD (Oracle), utilizados para tendencias y registro de alarmas.
¿Control Distribuido ?
• El concepto era distribuir las unidades de control multivariable ( HPM) en distintos sectores de la planta.
• Pudiendo comunicarse todos hasta una unidad central de operación.
• Este concepto fue poco comprendido en su momento, ya que inicialmente esta tecnología se utilizó para reemplazar los antiguos paneles de control neumático. Por lo tanto los HPM se concentraban en vez de distribuirse.
Wiring
FT
PT
AT
LT
24 V
250
4-20 mA
J BoxFTA / Marshalling
IOP
CONTROLLER
HPM
NIM
UCN
GUS
LCN
CARDFILE
J. Box : Caja de Conexiones
FTA: Field terminal Assembly
IOP: Input/Output Processor
CardFile : “Rack”
Características de la instalación
• Requiere gran cantidad de cables ( 1par por señal)
• Requiere de Grandes Gabinetes para albergar las FTA, Cardfile c/IOP etc. Una pequeña instalación requiere al menos dos gabinetes de 800x800x2000 mm alto. Uno para FTA y otro para IOP.
• La electrónica requiere condiciones especiales (aire acondicionado).
Ventajas de la Tecnología
• Es muy utilizada en las empresas del país (minería y petróleo) y a nivel mundial es lider. Las industrias de mayor complejidad (petroquímicas, nucleares) utilizan sistemas de control Honeywell.
• El sistema es robusto, con una alta disponibilidad.
• Permite redundancia de controladores, IOP, y FTA.
• Puede utilizar FTA de seguridad intrínseca.
Ejemplos de ImplementaciónHPM
GUS
Lo nuevo en Honeywell
Experion PKSProcess Knowledge System
Experion Press BriefingJanuary 30, 2004
Process SolutionsSlide 6
TDC / TPS IntegrationInvestment Protection
Fail SafeControl
APM /HPM
NIM HG
Hiway Box
DVMServer
DigitalVideo
WirelessTools
IntelaTrac
WebPADFoundation™
Fieldbus
Experion Server
PMI/O
PMD (Field
Controller)
C200
Process Control
SafetyManagerPKS
ExperionStation
3rd Party I/F
DistributedSystemArchitecture(other Sites)
Operations
ExperionServerTPS
ExperionStationTPS
Control BuilderAlert Manager PKS
LoopScout PKSDocuMint PKS
Engineering /Maintenance
WorkCenter PKSBusiness.FLEX PKS
BusinessApplications
Router / Firewall
eServer
TPN
Office LAN - Ethernet
US/GUS
LANWAN
History(Uniformance
PHD)
DE
Fault Tolerant Ethernet
•T123•T123•T123•T123•T123•T123•T123
Process Applications(Batch Control, AdvancedAlarm Solution P KS,Asset Manager PKS,S hadowP lant … )
OperationsManagement Pro
WAN
Internet
VideoStreamer
Profit Suite PKS
APCOptimization
ACE (ApplicationControlEnvironment)
C200
ERP
Experion PKS OverviewExperion PKS OverviewExperion PKS Overview
Capacidades de Comunicación
• Field Device Networks– Foundation Fieldbus– HART– Profibus
• System Networks– Ethernet– Controlnet
• Software Interfaces– OPC
En que consiste• Es la nueva arquitectura de control ofrecida por
Honeywell, e integra la antigua ( TPS) vía GUS o Server.• Las red principal es una FTE( Fault Tolerant Ethernet).• Las estaciones de operación son basadas en Windows.• Los controladores son de tecnología Allen Bradley.
Utiliza las mismas tarjetas que el RS Logix. Aun cuando son fabricadas especialmente para Honeywell.
• Tiene comunicación directa con DeviceNet y Control Net ( Protocolos de Allen Bradley). Además de comunicación con Fieldbus Foundation y Profibus.
Evolución de Consolas de Operación
•1975
•1985 •1995
•2004
Tipos de Consolas• ES-F: (P-IV, 2, 2.5, 3 Ghz, Windows 2000 o XP).
Experion Station Flex. • Funciona en Arquitectura Cliente -Servidor (FTE,
Internet u otro)• Capacidades: • Alarmas /Eventos• Tendencias• Grupos de Operación• Popup• Video en Línea• Displays de configuración, Lazos, diagnosticos.• OPC Data Client
Tipos de Consolas• ES-C: (P-IV, 2.5, 3 Ghz, Windows 2000 o XP).
Experion Station Flex. • Además de ES-F, posee la capacidad de
comunicarse directamente con los controladores Experion PKS.
• Provee una alta disponibilidad para sistemas críticos.
• Esta diseñado para operadores que están constantemente monitoreando y controlando el proceso.
Fieldbus Foundation (Simple)
Fieldbus Foundation (Redundante)
FTE (Fault Tolerant Ethernet)
FTE (Fault Tolerant Ethernet)• Una red FTE conecta “clusters” de “nodos”.• Un nodo es un dispositivo en la RED• Un cluster es un set de nodos ( típico del mismo
proceso)• Los nodos en el cluster tienen una alta tasa de
comunicación. Razón por la cual se conectan a un mismo par de Switches.
• Un nodo contiene el software FTE y un par de tarjetas NIC ( Network Interface Controllers).
• La tipica Red contiene varios cluster conectados a switch y a un par de switches “backbone”
FTE (Fault Tolerant Ethernet)• Los swicthes son certificados FTE• Los nodos forman una comunidad tolerante a
falla, que pemite hasta 200 dispositivos FTE de los cuales 99 pueden ser controladores C200.
• La comunicación existe siempre que exista un camino entre dos dispositivos.
• Adicionalmente pueden agregarse 200 nodos no FTE.
• Un firewall (router) puede comunicar la red FTE a otras redes por ejemplo a IT.
FTE (Fault Tolerant Ethernet)• Los cables utilizados son Cat. V cobre o Fibra
Optica.
FTE Ejemplo de Red