SISTEMAS DE CONTROL Resea Histrica 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)

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 m. A) 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 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 J Box 4 -20 m. A FTA / Marshalling HPM GUS 24 V FT LT 25 0 IOP PT AT C O N T R O L L E R LCN NIM UCN CARDFILE J. Box : Caja de Conexiones IOP: Input/Output Processor FTA: Field terminal Assembly Card. File : “Rack”

Características de la instalación • Requiere gran cantidad de cables ( 1 par por señal) • Requiere de Grandes Gabinetes para albergar las FTA, Cardfile c/IOP etc. Una pequeña instalación requiere al menos dos gabinetes de 800 x 2000 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 Implementación HPM GUS

Lo nuevo en Honeywell Experion PKS Process Knowledge System

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 Device. Net y Control Net ( Protocolos de Allen Bradley). Además de comunicación con Fieldbus Foundation y Profibus.

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

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 C 200. • 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