INTERFAZ DE USUARIO DE LA PLANTA

Para el diseño de la interfaz se siguieron los lineamientos de la norma ISA101 [18] la cual preconiza aspectos como la cantidad de información mostrada en cada ventana, así como los colores y la facilidad de navegación, por ello la interfaz de usuario se distribuye en tres ventanas principales las cuales comprenden la pantalla de bienvenida e introducción al

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0 100 200 300 400 500 600 700 TE MPE R A TURA [ °C] TIEMPO [S]

CONTROLADOR DIFUSO

67 proyecto véase figura 34, en esta es posible encontrar por medio de los botones información inherente a la planta de proceso como el manual de usuario que entrega el fabricante y el P&ID de la planta para una rápida comprensión del funcionamiento de la misma..

Figura 40. Pantalla de bienvenida HMI

La ventana dos se puede considerar como la más importante de la interfaz de usuario ya que en ella se encuentran los botones de operación de la planta, el setpoint y la variable de proceso, la selección de controladores a usar, ganancias del PID y un pictórico de la planta que emula permite entender os lazos fluídicos que la componen, véase figura 35

68 Figura 41. Pantalla de instrumentos

Como se había mencionado anteriormente en la pantalla dos se encuentran paneles asociados a su función en el SCADA, en la figura 36 se puede observar los botones de inicio, parada y pause, los cuales están enlazados directamente con el PLC por medio de la comunicación OPC antes descrita

.

Figura 42. Panel de inicio HMI

69 digitales del PLC, por ello están enlazados a este por medio de la comunicación OPC, el manejo de estos permite controlar la circulación de fluídos en los diferentes lazos que componen la planta, véase figura 37.

Figura 43. Panel de actuadores discretos

En el panel pictórico es posible ver una representación de la planta, con los elementos más relevantes que la componen, tanques, intercambiadores, válvulas etc., adicionalmente las tuberías cambian de color cuando es activado ya sea el lazo de proceso, servicio o enfriamiento según sea el caso.

70 Figura 44. Pictórico de la planta

En el panel de proceso se puede observar la temperatura del fluido en el tanque de proceso, es decir la variable de control, también en el mismo slider para facilidad del usuario se puede asignar directamente el setpoint, por último en el slider horizontal se visualizar el porcentaje de apertura de la válvula que regula el flujo en el lazo de servicio, véase figura 39.

71 Figura 45.Panel de proceso

En el panel de controladores el usuario elige el controlador a usar en el proceso, véase figura 40, por defecto es el controlador difuso de Mamdani, sin embargo, cuando es seleccionado el controlador PID las ganancias pueden ser asignadas en el subpanel auxiliar.

72 Figura 46. Panel de controladores

La tercera ventana es donde se realiza el monitoreo de la variable temperatura, simultáneamente posee trends los cuales muestran el estado de las variables error y señal de control, por último, se añade un panel en el cual se muestra la regla implicada en la generación de la variable de control, solo disponible cuando se selecciona el controlador difuso., véase figura 41.

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CONCLUSIONES

1. El controlador PID diseñado posee mejores características comparado con el controlador difuso propuesto cuando la señal de error positiva supera los cinco grados, sin embargo, cuando el error es menor a ese umbral el controlador difuso funciona más eficientemente debido a que la señal de control se mantiene abierta al sesenta por ciento la válvula ocasionando que llegue al setpoint en menor tiempo. 2. El desempeño de la planta es bastante variable debido a que el desempeño de esta es

muy inferior cuando recién se inicia a cuando lleva un tiempo funcionando, sin embargo, para trabajos futuros se debería implementar controladores diferentes al ON-OFF en la resistencia de inmersión.

3. Los controladores difusos son una alternativa válida cuando se desea controlar un proceso cuya dinámica es parcialmente desconocida, sin embargo, es irresponsable implementarlo sin conocer detalles precisos del proceso, por ello las reglas de inferencia deben estar estrechamente relacionadas no solo con la experiencia del operario sino con detalles de ingeniería de la planta.

4. LabVIEW es una alternativa para el diseño y la implementación de sistemas SCADA, debido a que en la misma plataforma se realiza la interfaz de usuario junto a las rutinas de control sin generar un alto impacto en los recursos de máquina.

5. El erro de estado estacionario del proceso manipulado con el control difuso fue siempre menor a 1%,lo que indica que a pesar de las perturbaciones como la

74 temperatura el controlador difuso reacciona de mejor forma ante las mismas

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RECOMENDACIONES Y ALCANCES

1. Es recomendable que se realice un control diferente al ON-OFF en la resistencia de inmersión con el fin de dar una mayor estabilidad al sistema haciendo más fácil controlarlo y mejorando la eficiencia energética del proceso.

2. Es pertinente que la Universidad adquiera las licencias necesarias que permitan usar el paquete de lógica difusa y otros en los PLCs Siemens y Rockwell del laboratorio de control, esto permitiría implementar controladores no convencionales y se podría realizar análisis más profundos en el desempeño de estos respecto a los convencionales en diferentes procesos.

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