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

FT

PT

AT

LT

24 V

250

4-20 mA

J BoxFTA / Marshalling

IOP

CONTROLLER

HPM

NIM

UCN

GUS

LCN

CARDFILE

J. Box : Caja de Conexiones

FTA: Field terminal Assembly

IOP: Input/Output Processor

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 ImplementaciónHPM

GUS

Lo nuevo en Honeywell

Experion PKSProcess Knowledge System

Experion Press BriefingJanuary 30, 2004

Process SolutionsSlide 6

TDC / TPS IntegrationInvestment Protection

Fail SafeControl

APM /HPM

NIM HG

Hiway Box

DVMServer

DigitalVideo

WirelessTools

IntelaTrac

WebPADFoundation™

Fieldbus

Experion Server

PMI/O

PMD (Field

Controller)

C200

Process Control

SafetyManagerPKS

ExperionStation

3rd Party I/F

DistributedSystemArchitecture(other Sites)

Operations

ExperionServerTPS

ExperionStationTPS

Control BuilderAlert Manager PKS

LoopScout PKSDocuMint PKS

Engineering /Maintenance

WorkCenter PKSBusiness.FLEX PKS

BusinessApplications

Router / Firewall

eServer

TPN

Office LAN - Ethernet

US/GUS

LANWAN

History(Uniformance

PHD)

DE

Fault Tolerant Ethernet

•T123•T123•T123•T123•T123•T123•T123

Process Applications(Batch Control, AdvancedAlarm Solution P KS,Asset Manager PKS,S hadowP lant … )

OperationsManagement Pro

WAN

Internet

VideoStreamer

Profit Suite PKS

APCOptimization

ACE (ApplicationControlEnvironment)

C200

ERP

Experion PKS OverviewExperion PKS OverviewExperion PKS Overview

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

•1975

•1985 •1995

•2004

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