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 mA) 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 una 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
mA
FTA /
Marshalling
HPM
GUS
24 V
FT
25
0
LT
IOP
PT
C
O
N
T
R
O
L
L
E
R
LCN
NIM
UCN
AT
CARDFILE
J. Box : Caja de Conexiones
IOP: Input/Output Processor
FTA: Field terminal Assembly
CardFile : “Rack”
Características de la instalación
• Requiere gran cantidad de cables ( 1par
por señal)
• Requiere de Grandes Gabinetes para
albergar las FTA, Cardfile c/IOP etc. Una
pequeña instalación requiere al menos
dos gabinetes de 800x800x2000 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 DeviceNet 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 C200.
• 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
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