Automatización de un Proceso Industrial 7 (Caso Práctico-Arquitectura de Control)

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En la anterior entrada hemos definido los tipos y número de E/S, por lo que ya podemos, junto a los documentos ya redactados, diseñar nuestra Arquitectura de Control. Recordamos los documentos de inicio o partida, y el lugar en el que se encontraba:

  • Documento o esquema funcional.
  • Diagrama de proceso (P&ID).
  • Lista de sensores e instrumentación.
  • Lista de equipos y consumidores (actuadores).
  • Lista de señales.
  • Arquitectura de Control.
  • Esquemas Unifilares.
  • Esquemas Desarrollados.
  • Posicionales de Armarios.

1. ¿Qué es la Arquitectura de Control?.

Es una representación gráfica detallada de los equipos de Control, Comunicaciones y Supervisión de nuestra planta, subproceso o máquina, incluyendo las redes y buses de comunicación. También se conoce como Topología de Red.

Una buena Arquitectura de Control nos debe permitir de manera sencilla:

  • Visualizar nuestro Sistema de Control.
  • Identificar Equipos y sus características principales, incluyendo sus tarjetas de ampliación.
  • Identificar Redes y Nodos/IP’s de comunicación.
  • Cuantificar puertos ocupados y libres.

2. Puntos a tener en cuenta para el diseño de la Arquitectura de Control.

Para el diseño de la  Arquitectura de Control, tenemos que tener en cuenta principalmente los siguientes puntos:

  • Número de E/S y disposición física de las mismas.
  • Redes y buses de comunicación.
  • Requerimientos y estándar del cliente.
  • Interconexión entre sistemas.

En nuestro diseño tendremos en cuenta los requerimientos del Esquema Funcional, concretamente el funcional del caso práctico recogía las siguientes indicaciones:

  • “Para todo ello, no implementaremos ninguna lógica cableada, realizando todo el control mediante PLC o PAC y el apoyo de un HMI (Human Machine Interface) local.”
  • “El sistema debe conectarse a una Red de Control Ethernet/IP existente, para telemantenimiento e integración de proceso en SCADA existente.”
  • 5. HMI. Será de tipo pantalla táctil, sin teclados de funciones y con un tamaño de 10″, visualizando las siguientes pantallas:”

También tendremos en cuenta el número de E/S , que según la lista de señales de campo que generamos en la anterior entrada del blog, serían:

  • 15 Entradas Digitales
  • 4 Salidas Digitales
  • 4 Entradas Analógicas
  • 3 Salidas Analógica

Por último, hay que valorar las referencias y marcas habituales del cliente, esto se realiza por varios motivos, entre ellos:

  • Homogeneizar instalaciones y reducción de referencias de equipos, permitiendo la racionalización de repuestos.
  • No promover variedad de software y conocimientos específicos para el mantenimiento.
  • Facilita la interconectividad entre procesos y máquinas.

Todo esto permite reducir costes y tiempos de indisponibilidad de plantas o máquinas.

3. Arquitectura de Control de Planta de Calentamiento de Agua.

Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, la Arquitectura de Control de nuestro caso práctico sería:

arquit_bn

4. Lista de Señales de Campo, Arquitectura de Control y Lista de Materiales de Control.

Personalmente y desde un punto de vista de automatización y control, los siguientes documentos los considero básicos para el desarrollo de un proyecto de automatización y para el posterior mantenimiento de éste:

  • Lista de Señales de Campo.
  • Arquitectura de Control.
  • Lista de Materiales de Equipos de Control.

Por ello, me gusta generar un documento que contenga toda esta información (más abajo se encuentra enlace para descarga de fichero editable):

lsc1

lsc2

lsc3

5. Programas para la realización de estos documentos.

Los programas que pueden facilitar la generación de esta documentación  son:

  • Excel para Lista de señales de campo y lista de materiales de control. Enlaces a Lista de Señales de Campo en formato PDF y Excel.
  • Autocad para Arquitectura de Control. Casi todos los fabricantes disponen de librerías en formato CAD. Por ejemplo, para el switch de Phoenix Contact elegido para nuestra arquitectura:

https://www.phoenixcontact.com/online/portal/es?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2891036&library=eses&tab=1

enlaceCAD

En la siguiente entrada, ya que disponemos del HMI a implementar en el sistema, veremos “Automatización de un Proceso Industrial 8 (Caso Práctico-Lista de Señales de Intercambio con HMI)”.

Saludos!!!!

6 thoughts on “Automatización de un Proceso Industrial 7 (Caso Práctico-Arquitectura de Control)

  1. Te reitero mis felicitaciones. Es un trabajo que va a ser muy útil al grupo.
    Espero tu siguiente aportación con gran interés.
    ¿Piensas publicar este trabajo?

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