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SISTEMAS DE CONTROL

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).

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SISTEMAS DE CONTROL

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  1. SISTEMAS DE CONTROL

  2. 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

  3. Arquitectura del Sistema Honeywell TPS (1999)

  4. 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

  5. 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.

  6. ¿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.

  7. Wiring FTA / Marshalling HPM GUS J Box 4-20 mA 24 V FT IOP LCN CONTROLLER 250 NIM LT UCN PT AT CARDFILE IOP: Input/Output Processor CardFile : “Rack” J. Box : Caja de Conexiones FTA: Field terminal Assembly

  8. 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).

  9. 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.

  10. Ejemplos de Implementación HPM GUS

  11. Lo nuevo en Honeywell Experion PKS Process Knowledge System

  12. Capacidades de Comunicación • Field Device Networks • Foundation Fieldbus • HART • Profibus • System Networks • Ethernet • Controlnet • Software Interfaces • OPC

  13. 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.

  14. 2004 Evolución de Consolas de Operación • 1975 • 1985 • 1995

  15. 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

  16. 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.

  17. Fieldbus Foundation (Simple)

  18. Fieldbus Foundation (Redundante)

  19. FTE (Fault Tolerant Ethernet)

  20. 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”

  21. 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.

  22. FTE (Fault Tolerant Ethernet) • Los cables utilizados son Cat. V cobre o Fibra Optica.

  23. FTE Ejemplo de Red

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