Control Distribuido y Control Avanzado CPI

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Control Distribuido
Carlos Ernesto Linares Zelada ZR090636
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Aparición del control Distribuido

• En los Años 70 se realizo el esfuerzo para
  resolver los problemas de control en fabricas con
  Grandes lazos de control, donde se obtuvieron
  conclusiones generales que se muestran a
  continuación
• - Descartar el empleo de un único ordenador
  (control D.D.C)
• - Cada Controlador debía ser Universal
• - la velocidad en la adquisición de datos y su
  salida hacia las válvulas de control debía ser en
  tiempo real.
• - Empleo de una vía de comunicaciones por cable
  coaxial por la planta, para un recorrido paralelo
  a los edificios y la sala de control
• - Usar monitores en lugar de paneles de control

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• EL primer Control Distribuido lo aporto Honeywell
  en 1975
• En conjunto al Control Distribuido aparece el
  transmisor inteligente el cual por su
  microprocesador integrado, consigue de forma
  automática autocalibrarce
• El Ordenador personal también se incorpora al
  control distribuido. Que permite la visualización
  de las señales de múltiples transmisores.

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Tipo de Controladores
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• Controlador Básico
• Microprocesador que proporciona lazos de control
  PID, maneja 8 lazos de control y proporciona los
  siguientes algoritmos de control
• -Salida manual
• - PID ( normal, con ajuste externo de punto de
  consigna, con control de adelanto)
• - Adelanto retardo
• - Sumador
• - Multiplicador Divisor
• - relación
• - Rampas programadas

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• Controlador Multifunción
• Utiliza lengua de programación de alto nivel
• Proporciona funciones de control Lógico
• Manejo de procesos complejos
• Control Dinámico
• Cálculos en tiempo real
• Matemática de modelos

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• Control Secuencial
• - Enlaza el Control Analogico Con el Control
  Logico
• - Se realiza con un conjunto de instrucciones o
  sentencias similar a las de un ordenador
• - Lenguaje utilizado de Alto nivel similar a
  BASIC.
• Control Discontinuo
• Control empleado en sistemas de recetas o
  formular donde se guardan los parámetros de
  ingredientes o cantidades, Versatilidad para
  cambiar de una receta a otra y variar entre
  multiples productos

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• Controladores Programables
• - Sustituyen a Los relés Programables
• - por su capacidad de programación en lenguaje
  basado en relés, estos eran la solución versátil,
  practica y elegante en comparación de los enormes
  cableados y enormes relés caros que constituían a
  los paneles de control
• - disposición de teclado simbólico para
  representar sus funciones
• - Posibilidad de simular los programas, para
  garantizar el correcto

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• Vias de comunicaciones
• - Comunicacion entre transmisores y unidades de
  control con verificacion Bit por bit
• - tipo de comunicacion redundate
• -diferente tipo de arquitectura para comunicacion
  entre microprocesadores
• - Sistema en Anillo
• - Via Interrumpida
• - Via Bidireccional

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• Estacion Operador
• Existe una Estacion universal que proporciona la
  comunicacion de todas las señales de la planta en
  un panel de control para una major operavilidad,
  esto se realiza mediante programacion de
  operacion, del siguiente modo
• 1- El operador de proceso por medio de la o las
  pantallas, puede manipular variables del proceso,
  asi como crear registros de historicos, estado de
  alarmas etc
• 2- El ingeniero de proceso, puede editar
  programas del proceso.
• 3- El técnico de Mantenimiento puede resolver
  problemas generales de la planta
• El computador elemento en el cual se puede
  realizar los programas de configuración, así como
  aplicaciones para el usuario, realizar
  comunicación y monitoreo de diferentes variables,
  la intención del computador es generar cada ves
  mayor rapidez en el procesamiento de los datos
  adquiridos y aprovechar el alto nivel de lenguaje.

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• Las Alarmas, La importancia de las alarmas en un
  sistema de control de procesos es máxima, debido
  a que por medio de estas podemos detectar las
  fallas mas próximas en diferentes áreas de
  nuestro sistema de control, así mismo indicar y
  poder tener la capacidad de determinar el tipo de
  alarmas y su clasificación por lo general estas
  se clasifican según su nivel de alcance.

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• Seguridad, Fiabilidad y Disponibilidad
• El control Distribuido tiene la seguridad
  mejorada con respecto a los sistema de controles
  convencionales.
• El numero de horas Fallo disminuye en gran medida
  por el tipo de distribución de control, la
  comunicación con cable coaxial se vuelve cada vez
  mas confiable por las nuevas técnicas de
  comunicación.
• La disponibilidad o la fracción de tiempo en que
  el sistema es operable, en un control distribuido
  la disponibilidad varia entre 92.2 a un 99.9 ,
  dependiendo de la bondad del equipo y otros
  factores como repuestos piezas etc.

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SISTEMAS DE CONTROL AVANZADO
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• Las aplicaciones de control avanzado se aplican
  en procesos determinados y su objeto es obtener
  el mejor control del proceso particular que se
  estudie en la planta, los controles avanzando
  crecen con el día a día en la industria debido a
  su alto rendimiento así como la mejora de
  producción, disminución de costos de fabricación,
  ahorro de energía y un estimado de recuperación
  de inversión de 3 a 5 años Aproximadamente.

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• Calderas de Vapor
• En las calderas de vapor el sistema compensa en
  circuito cerrado las perturbaciones para poder
  reducir el consumo de combustible
• El sistema dispone de un elemento de optimización
  y simulación
• Permite operación Online, funcionamiento en
  tiempo real
• Funcionamiento Off line, estudio del
  comportamiento
• El sistema de control avanzado responde la
  pregunta, que pasaría si?
• El sistema permite la optimización de la
  utilización de diversos combustibles

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• Reactores
• Los reactores se utilizan por lo general en las
  plantas de Polietileno y en procesos de
  Polimerización
• Por ejemplo el control avanzado en las plantas de
  polietileno se utilizan modelos matemáticos, en
  el sistema se controlan las propiedades del
  polietileno, índice de caudal y densidad.
• Existen una diversidad de modelos que engloban
  las variables mencionadas, el modelo adoptado
  predice las propiedades adecuadas para poder
  obtener el producto final, la necesidad de
  comprobar si el producto final esta o no dentro
  de las especificaciones, de ahí nace la prioridad
  de trabajar con un modelo de proceso que
  facilite la predicción de las consignas de las
  variables.

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• Control Estadístico del Proceso
• El objetivo del control estadístico (SPC) es
  monitorear el comportamiento de variables
  aleatorias que pueden producir fallas o problemas
  de calidad
• El sistema por medio de sus históricos y
  extrayendo de sus base de datos es capaz de poder
  calcular desviación estándar, media, valores
  máximo y mínimos etc.
• Por lo que permite averiguar si el instrumento
  esta averiado al verse anulada o modificada su
  señal
• El sistema trabaja en tiempo real
• El sistema brinda beneficios como evitar paros en
  planta, posibilidad de evitar que las variables
  se salgan de control, asistir el departamento de
  mantenimiento

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• SITEMAS EXPERTOS
• Los sistemas expertos se integran en el sistema
  de control de la planta, para asistir al operador
  en la detección y solución en los casos en que el
  proceso se salga de control, el desarrollo de los
  sistemas expertos es gracias al desarrollo de los
  microprocesadores
• El sistema experto detecta y diagnostica
  problemas potenciales
• El sistema experto incorpora las operaciones
  necesarias para poder solucionar correctamente
  las situaciones anómalas del proceso
• Por su configuración en diagramas de flujo del
  control de la planta, se requiere trabajar en
  lenguajes de programación que sean versátiles por
  lo que se solvento con lenguajes de programación
  como LSP, Prolog con complementos como FORTRAN,
  PASCAL o C para herramientas de calculo y modelos
  matemáticos

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• En general un sistema experto dispone de
• Un control Inferencial que controla y usa las
  bases del conocimiento del proceso para deducir
  conclusiones
• Se utilizan IF-THEN para diferentes procesos con
  variables como temperatura, o válvulas de control
  de intercambiadores etc.
• Sistema para manejar grandes cantidades de datos
  del proceso y orden de prioridades
• Encadenamiento hacia delante y hacia atrás de los
  diferentes arboles de decisión
• Simulación y ensayo de la base de conocimiento
  antes del uso real del proceso
• Explicación del razonamiento empleado para
  información y uso por parte del usuario en la
  comprobación y ampliación del sistema.

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• Etapas en las que actúan los sistemas expertos en
  la planta son
• Reconocimiento de las situaciones anómalas
• Diagnostico
• Corrección de problema
• En base a información recibida el usuario actúa
  sobre el proceso
• Entre aplicaciones típicas el sistema de control
  experto, puede dar una solución de optimización
  de sistema
• Aporta beneficios a la planta como reducción de
  tiempos de paro, disminución de comportamiento
  anómalo de la planta

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(No Transcript)