Se requirió la instalación y configuración del Software RSLinxTM, para establecer por medio de este software de comunicación con los dos PLC´s de los calentadores A y B, asimismo esta herramienta la cual serviría para poder visualizar la lógica de escalera, si es requerida. Las pruebas que se realizaron anteriormente de comunicación con estos equipos son satisfactorias y quedando las direcciones IP de la siguiente manera.
• Calentador A 192.168.0.3
• Calentador B 192.168.0.1
• HMI 192.168.0.7
• Estación de Ingeniería 192.168.0.77
Este direccionamiento ya está configurado en los diferentes equipos se recomienda no cambiarlo para así no tener problemas de conflicto de IP o perdidas de comunicación entre estos dispositivos. En la figura 5.22, muestra la ventana donde comienza la aplicación RSLinx con el tópico de Wonderware InTouch.
Figura 5.22. Inicialización del tópico de comunicación.
Al ejecutar InTouch View, este comienza a establecer comunicación con los tópicos configurados para que inmediatamente proceda a registrar, monitorear y controlar datos reales de las variables de campo asignadas a cada pantalla animada del proceso de calentamiento de aceite.
CAPÍTULO VI
6.1 PRUEBA PREVENTIVA DEL SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL.
El programa utilizado para mostrar las ventanas animadas creadas anteriormente en WindowMakerTM y en tiempo real es WindowViewerTM. Se procede a crear un acceso directo en el escritorio de la estación de trabajo (Computadora Local instalación directamente en la pantalla de computadora) para con solo dar clic muestre la aplicación maestra y posteriormente se continúe ejecutando el programa donde se podrá navegando en todos los gráficos de operación que es el WindowViewerTM. En la siguiente figura se puede observar la aplicación asignada para los calentadores.
Figura 6.1. Librería de proyectos.
Este programa proporcionara los gráficos de resolución independiente y símbolos inteligentes que visualmente darán vida al proceso de calentamiento de aceite sintético. En la figura 6.2 se muestra la ejecución del programa y el puente de comunicación hacia los procesadores PLC SLC500TM a través del software RSLinx.
El desarrollo de las pantallas para el monitoreo y control de los calentadores A y B son nombradas de la siguiente manera:
6.1.1 PANEL DE CONTROL.
Panel de control Principal
Figura 6.3. Pantalla Inicial.
Para que pueda iniciarse el ciclo del calentamiento de aceite, es necesario que estén las protecciones y los permisivos de arranque, los cuales muestra la secuencia de purga, el encendido de piloto, las aperturas de las válvulas y la señalización de quemador principal activo, como se observa en la figura 6.3. El paro por emergencia ofrece a los operadores una forma de detener el proceso durante una emergencia con solo apretar un botón.
Hay ocasiones en que debido por el tiempo se termina la vida útil de las lámparas, y son fundamentales para mostrar visualmente el estado actual de las posiciones de las válvulas dosificadoras del gas combustible, y por eso es necesario por rutina probarlas una vez al día, esta pantalla cuenta con un botón para esta prueba de lámparas representadas de forma animada en la pantalla inicial. Una alarma típica es activada cuando un valor de procesos excede los límites definitivos por el usuario, esto activa un estado de alarma que puede ser usado para notificar al operador sobre la situación, una vez que el operador reconoce la alarma, el sistema regresa a un estado reconocido.
6.1.3 SISTEMA DE AIRE PARA LA COMBUSTIÓN:
Sistema de Aire para combustión.
Figura 6.4. Gráficos para el sistema de aire para combustión.
En la figura 6.4, se muestra el suministro de aire para la combustión, así también la indicación de de flama ya sea en piloto o en quemador. También cuenta con un botón de arranque y paro del soplador (GB‐4701) para efectuar la combustión dentro de la cámara. El personal de operación anticipadamente menciona que sería de suma importancia integrar la señal de Presión Diferencial a la entrada de aire, (PDI_4771A y PDI_4771B), ya que mediante esta medición es posible saber la cantidad de aire que se tiene para la flama del calentador. Para la integración de esta señal se edita la pantalla “Sistema de Aire para la Combustión”. La localización de las memorias utilizadas por el PLC Allen Bradley SLC500TM en donde residen estas lecturas analógicas, se busca el punto de lectura en la lógica de escalera del software RSLogixTM encontrando lo siguiente:
Tabla 6.1. Señal de Presión Diferencial de aire y Temperatura.
Instrumento Tag en Wonderware Item PLCÆInTouchÆHMI
PDIT_4771A PDI_4771A N26:32
PDIT‐4771B PDI_4771B N25:33
TIT‐4706 TT‐4706 N25:31
En la figura 6.5, se puede visualizar la lectura de los indicadores de presión diferencia y de temperatura, correspondiente a cada calentador, se realizan pruebas de operación las cuales resultan satisfactorias.
Figura 6.5. Integración de las señales de Presión Diferencial y Temperatura de salida de aceite.
6.1.2 SISTEMA DE DOSIFICACIÓN GAS COMBUSTIBLE.
Sistema de gas combustible:
En la figura 6.6, nos muestra la secuencia de las válvulas de combustible y venteo para el encendido de piloto y quemador del calentador. Se pueden apreciar otras variables como la presión de gas combustible en la línea de piloto (PI‐4763) y quemador (PI‐4754). Así también la línea de venteo para las dos líneas de gas piloto y quemador ya que si existiera un disturbio en el proceso esta seria vital para no provocar alta presión en la línea, y aumente de manera súbita la temperatura dentro de la cámara de combustión. Para esta etapa existen dos válvulas de venteo (XV‐4763 Gas piloto y XV‐4753 Gas a quemador).
También se tienen acceso a otras pantallas animadas de los gráficos del proceso, con el fin de navegar de manera rápida a la siguiente secuencia o para su monitoreo actualizado. La indicación de los avisos de apertura de válvula es de color verde, para la transición (en movimiento) color amarillo y para indicar el cierre de la válvula el color es rojo. En la tabla 5.2 se muestran los rangos de presión, flujo y temperatura de cada uno de los elementos de medición ubicados en el paquete de dosificación de gas combustible.
6.1.4 EXPANSIÓN EN EL TANQUE.
En la figura 6.7, se muestra la pantalla animada de la etapa donde se aloja el aceite una vez modificada su temperatura.
Figura 6.7. Gráficos para tanque FA‐4701 donde se expande el aceite.
En la pantalla de monitoreo del nivel de aceite, se desarrolló la visualización del tanque para la expansión del aceite, en donde se aprecia el nivel con el que vienen trabajando, la presión de la bomba de suministro de aceite y la temperatura a la entrada del serpentín a través de 3 líneas de suministro.
Posteriormente se realizó la configuración de este tipo de animación para el Calentador A, las cuales serán idénticas. Se instalaron los botones de arranque y paro de las bombas de circulación de aceite, el color para encender y operando será verde y para el paro o de relevo en color rojo. Como se muestra en la figura 6.7.
6.1.5 MANIPULACIÓN DE LA PRESIÓN DE GAS COMBUSTIBLE Y MAMPARA.
En la figura se muestra el modelo grafico para la manipulación de la válvula de gas combustible y la apertura de la mampara.
Figura 6.8. Controladores para el gas combustible.
En esta pantalla se muestra la manipulación de las dos válvulas de combustible la de 2” (4754_1), ½” para el sistema by‐pass del gas combustible (4754_2) y la apertura/cierre de la mampara (4771_B) y las variables (PI‐4763 Gas piloto, PI‐4754 Gas Combustible, TI‐4706 Temperatura de salida de aceite y LI‐4721 Nivel de aceite expandido en el tanque) que se consideran importantes a monitorear y controlar.
Los operadores tomaran la decisión de realizar la manipulación de las válvulas y la mampara, de acuerdo a la demanda de aceite sintético en el proceso de endulazamiento de gas amargo, ellos deciden si es necesario bajar o incrementar la temperatura del aceite.
El personal operativo incrementa o decrementa en una relación de porcentaje entre gas/aire estos datos de caracterización de mezcla para la combustión no se tiene acceso a ellos, solo se tomaron los datos de salidas analógicas, dentro de la lógica de escalera donde están los datos a enviar a la Interfaz Humano Máquina y cumpla con esta tarea asignada.
En la figura 6.9, se muestran las señales analógicas tomadas desde la lógica de escalera, para la manipulación de las variables antes mencionadas.
Figura 6.9. Variable 4754_1, 4754_2 y 4771_B
CAPÍTULO VII
7.1 PRUEBAS DE ARRANQUE.
La siguiente es una guía para ayudar a la puesta en marcha del calentador de aceite BA4701 A o B, los botones e indicadores luminosos tendrán la letra A o B dependiendo del calentador a operar.
1. La operación de encendido y paro, puede ser hecho desde el tablero LOCAL colocado junto al calentador o desde el tablero REMOTO mediante el selector HS‐4701‐1, el tablero remoto que está en cuarto de control nos muestra la secuencia de encendido de manera gráfica.
Figura 7.1. Modo de operar local / remoto.
2. Cuando el PLC y los elementos que forman el sistema de control están funcionando correctamente, la indicación de LÓGICA BUENA XL‐4701‐2 estará presente, de lo contrario es necesario verificar la correcta operación y alimentación de energía eléctrica hacia los diferentes componentes que integran el sistema de control.
3. Poner en marcha el soplador de aire GB 4701, esto se hace de forma local con un par de botones junto al motor del soplador, el soplador puede ser detenido con el botón de paro o accionando el botón de paro de emergencia localizado en los tableros local y remoto. Una vez que el soplador está operando, la indicación de LISTO XL‐4701‐3 se iluminara para indicar que la secuencia de purga puede ser iniciada.
En la siguiente figura se muestran la secuencia de purga a través de la descripción en el tablero principal cuenta con indicadores de tipo lámpara y los realizados de forma animada en la pantalla de la Interfaz Humano Máquina, los cuales proporcionaran información del estado de la secuencia de purga.
Figura 7.2. Secuencia de purga.
4. La secuencia de purga es necesaria cada vez que ocurra un paro del Calentador y/o cada vez que el quemador principal o el piloto es apagado o cuando ocurre un paro de emergencia, esto para garantizar que el hogar del calentador está libre de residuos de gas. Al presionar el botón ARRANQUE HS‐4701‐3 la indicación EN MARCHA XL‐4701‐4 se iluminara y permanecerá así durante el periodo establecido para el tiempo de purga (120 segundos), durante este periodo se abre al 100% la mampara (fuego alto) que regula el paso de aire de combustión para que el máximo flujo pase por el interior del quemador y así remover cualquier residuo de gas, una vez terminado el periodo de tiempo para la purga, la mampara regresa a su posición de flujo mínimo (fuego bajo) para permitir el paso mínimo de aire y estar listo para encendido de piloto.
5. Concluida la secuencia de de purga, y para encender piloto, es necesario abrir la válvula principal de gas combustible XV‐4751 mediante el botón ABRIR HS‐4701‐9. Cuando la válvula abre, la indicación XL‐4701‐14 se ilumina.
6. Para encendido de piloto, la indicación LISTO XL‐4701‐7 se ilumina después de que la válvula principal abre y permite al operador revisar condiciones de operación. Podrá iniciar la secuencia de encendido de piloto mediante el botón ARRANQUE HS‐4701‐5 y si durante el periodo de 10 segundos después de haber presionado el botón no hay detección de flama la indicación FALLA XL‐4701‐9 se presentara, teniendo que iniciar nuevamente una secuencia de purga y asegurar de esta manera que no hay residuos de gas combustible para un siguiente arranque.
7. Para continuar con el encendido del quemador principal, la indicación LISTO XL‐4701‐10 tendrá que estar presente, la cual se ilumina después de que el piloto prendió y la flama se mantiene.
8. Los paros antes mencionados se realizan dependiendo de la etapa en que se encuentre la secuencia, pero una vez prendido el quemador principal y en caso de que así se requiera, se puede apagar piloto y quemador principal presionando el botón PARADA HS‐4701‐6, presionando este botón se cierran las válvulas XV‐4751, XV‐4752, XV‐4754, XV‐4762, XV‐ 4764, abriendo XV‐4753, XV‐4763.
Toda la secuencia, puede ser monitoreada de forma animada, representada en los gráficos de proceso, desde el tablero remoto y mediante la Interfaz Humano Máquina, para una mejor visualización de la etapa en que se encuentra el encendido del calentador BA4701, así como las variables tales como temperaturas, flujos y presiones de los diferentes instrumentos de campo a monitorear.
Se tendrán los siguientes paros:
Paro de emergencia LOCAL y/o REMOTO.
Este paro se realizó oprimiendo el botón HS‐4701‐10, el cual origina que cierre válvula de suministro de gas combustible PV‐4751, apagando flama de quemador principal, flama de piloto, bomba de recirculación de aceite y ventilador de tiro forzado (soplador). Siendo necesario restablecer todas las condiciones de operación para poder hacer nuevos arranques y para restablecer este paro, se presionan el botón REINICIALIZAR HS‐4701‐2B.
El botón de paro de emergencia está habilitado para que responda a la acción ya sea desde el tablero LOCAL o REMOTO, no importando el estado de la selección de operación, es decir, no se requiere seleccionar LOCAL para hacer el paro desde el tablero local junto al calentador o seleccionar REMOTO para hacer el paro desde el tablero remoto, este botón responde haciendo el paro antes descrito desde cualquiera de las dos estaciones.
Para del quemador principal: se hace presionando el botón correspondiente PARADA HS‐4701‐8, el cual origina que el quemador principal se apague, al cerrar válvulas XV‐4752 y XV‐4754, abriendo XV‐4753 quedando el piloto en servicio y con la opción de prender nuevamente el quemador principal si las condiciones son las óptimas de acuerdo al operador.
Paro de piloto: al presionar el paro de piloto con el botón PARADA HS‐4701‐6, se cierra la válvula XV‐4751 y las válvulas XV‐4762, XV‐4764 cierran y abre XV‐4763 (venteo), este botón ocasiona un paro total del quemador siendo necesaria una secuencia de purga.
Los siguientes paros están habilitados para protección.
• Paro de emergencia LOCAL y REMOTO.
• Falla de flama.
• Alta temperatura de aceite.
Figura 7.3 Diagrama de flujo para la secuencia de arranque.