FASE III

CULMINACION

2. ANALISIS DEL CONTEXTO E IDENTIFICACION DE LOS EQUIPOS DE

INSTRUMENTACION Y CONTROL PRESENTES EN PLANTA:

Para dar cumplimiento al desarrollo de la segunda fase de la investigación,

orientada al análisis del contexto e identificación de los equipos de

instrumentación y control presentes en la planta, se procedió a realizar

entrevistas, visitas y consultas en PDVSA, en donde, a través de las mismas se

pudo examinar el ambiente , así como conocer los diversos equipos de

automatización y control con los que actualmente se cuenta en la Planta de

LGN Lama Proceso del Complejo Lama, los cuales se tomarán en cuenta y

como punto de partida para el diseño de una nueva IHM.

El Complejo Lama perteneciente a la Unidad de Explotación Lago

medio, está ubicado en el bloque IX del Lago de Maracaibo a 65 Kms de Bajo

Grande (Dtto. Urdaneta), 68 Kms del terminal lacustre San Francisco (PDVSA)

y a 60 Kms del terminal lacustre Lagunillas (PDVSA). El mismo está

conformado por la planta de generación eléctrica, Lama Generación, la Planta

de extracción de LGN Lama Proceso, para la cual se realizará el diseño de la

IHM para la supervisión y control de parámetros operacionales de los

turboexpansores C3 y C4 y las Plantas de compresión de gas Lama I, II, III y

IV. A continuación se muestra la ubicación geográfica, (Ver Figura 17) y la foto

Panorámica, (Ver Figura18), de la planta de extracción de LGN Lama Proceso:

FIGURA 17: Ubicación geográfica de la planta de extracción de LGN Lama Proceso.

FUENTE: PDVSA OCCIDENTE (2005)

FIGURA 18: Foto panorámica del Complejo Lama.

FUENTE: PDVSA OCCIDENTE (2005)

A continuación, se mencionan las condiciones meteorológicas y ambientales

predominantes en el Complejo Lama:

• Elevación: Nivel del mar

• Temperatura: Mínima: 21 Cº; Máxima 60 Cº.

• Humedad relativa: Mínima: 50%; Máxima 95%

LAMA 2 RB211-RT62

90 MM - 30 MHP

LAMA PROCESO

EDIFICIOS DE SERVICIOS:

•CASITA

•CENTROLAMA

LAMA GENERACION

LAMA 1 4 SM (3-90, 1 -100)

30 MM - 12,6 MHP c/u

LAMA 4 (IDEM LAMA 2)

LAMA 3 3 SM-90

30 MM - 12,6 MHP c/u

N

• Índice Pluviométrico: 152,4 mm (6")

• Atmósfera: Marina

• Velocidad del viento: 130 Km/h (máximo de diseño)

• Dirección del viento predominante: NE - SO

• Zona sísmica: 2

• Condición ambiental: Industrial - marina (severa)

• Condición Pluviométrica: 30 pulgadas (promedio)

Mediante entrevistas realizadas al Ing. Luís Esparza Analista de Soporte

Operacional de AIT para Plantas de Gas de PDVSA Occidente, revisión de

libros de operaciones y manuales de operación y mantenimiento (MOM) de la

instalación, visita a la plata de extracción LGN Lama proceso se pudo conocer

que la turbomáquinaria de Lama Proceso esta conformada por moto-compresor

de gas de regeneración (C1), un recompresor de gas residual (C2) conformado

por una turbina Centauro 4700 (Ver Figura 23) y un compresor C-334, (Ver

Figura 24), ambos son controlados a través de sistema de control distribuido

Provox de Fisher-Rosemount, de igual manera existen dos turboexpansores

Rotoflow Atlas Copco, uno de baja C4 y uno de alta C3, estos turboexpansores

se controlan, operan y se supervisan desde el Cuarto de Control Central del

Complejo.

Así mismo, desde el cuarto de control de la Unidad (UCR) de Lama

Proceso, actualmente es posible supervisar las operaciones de los

turboexpansores, a través de las IHM's dedicadas Panel View existentes. (Ver

Figura 19), se muestra el diagrama del Complejo Lama de la Coordinación de

Plantas de Gas del Distrito Maracaibo.

Figura 19: Diagrama del Complejo Lama de la Coordinación de Plantas de Gas del Distrito Maracaibo.

Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005).

PROCESO DE OPERACIÓN DE LOS TURBOS EXPANSORES C-3 y C-4

Los turboexpansores son equipos encargados de expandir el gas de

alimentación deshidratado proveniente de procesos anteriores en la planta de

extracciones LGN Lama Proceso, tales como: separación, deshidratación y

recuperación del gas, el mismo, se expande a 970 psig a través del

turboexpansor de alta presión C-3, (Ver Figura 20). El gas se enfría hasta 60ºF

y cerca de 8% del peso del gas se condensa mediante esta expansión. Un

controlador de flujo de rango dividido (Split Range Flor Controller) controla el

expansor y también opera una válvula Joule-Thompson, (Ver Figura 22), la cual

permite desviar el flujo del expansor si este no esta en operación. La corriente

de alimentación luego se divide en dos partes para un enfriamiento adicional

mediante el intercambio de calor con la corriente de procesos frías.

Aproximadamente un 65% de la corriente de alimentación se enfría a -18ºF

mediante intercambio de calor contra la corriente de gas residual del

deentanizador T1 en el intercambio gas/gas, E-3. El balance de la corriente de

gas de alimentación fluye a través del intercambiador gas/liquido, E-4 y se

enfría a -18ºF por el intercambiador de calor contra una corriente fría

proveniente del separador de baja presión V-6.

Estas dos corriente son combinadas y las fases de vapor y liquido se dividen

en el separador de presión media, V-5. El vapor proveniente de este separador

fluye al turboexpansor de baja presión C-4, (Ver Figura 21), donde se expande

a la presión del deentanizador. La descarga del expansor alcanza una

temperatura de -97ºF y luego alimenta la parte superior de deentanizador, el

gas residual proveniente del mismo fluye a través del turboexpansor de baja

presión, C4 el cual realiza la expansión del gas de media presión y lo recupera

como trabajo útil a fin de ayudar en la compresión de gas a comercializarse e

incrementar la eficiencia global del ciclo, donde el gas se comprime a 412 psig

fluyendo a través del turboexpansor de alta presión C-3, donde se comprime a

568 psig. Ambos turbosexpansores tienen un sistema de protección “Anti

Surge” el cual protege a los equipos contra aquellas situaciones en las cuales

pueda presentarse una baja de flujo o presión. Adicionalmente, se proporciona

un desvió mediante una válvula de retención a fin de que el flujo pueda pasar

por alto automáticamente el compresor si este se apaga

Luego de la compresión en los turbosexpasores, el gas residual fluye al

recompresor C-2 el cual esta conformado por una turbina Centauro 4700 (Ver

Figura 23) y un compresor C-334, (Ver Figura 24), aguas arriba del

recompresor, este gas fluye a través del enfriador aéreo de succión del

recompresor, E-6, eliminando el calor generado en la compresión del C-3. El

gas residual es entonces comprimido por el C-2 a 910 psig y una descarga de

temperatura de 195F, El recompresor C-2 (Ver Figura 25), es accionada por

una turbina de gas cuya velocidad es controlada, de manera que mantiene una

presión de succión constante.

Este gas es enfriado por el enfriador del compresor E-7 a 120ºF, luego de

enfriado, se separa en dos corriente para uso como gas combustible costa

afuera y para ser trasportado a través de tubería de tierra firme.

Aproximadamente unos 20-30 MMSCFD de gas residual es usada como

combustible mientras el resto es conducido a la tubería de envió. El flujo de gas

combustible es controlado mediante presión con un punto de control de 640

psig. Ambas corrientes de gas tendrán medidas compensadas de flujo de

temperatura y presión

Los turboexpansores son de una sola etapa de cargado por un compresor

centrífugo de una sola etapa; Esta unidades están montadas en patines

estructurales separados de acero. Cada unidad es servida por un sistema de

lubricación común, sistemas de gas de cierre y un panel indicador local.

Las unidades están diseñadas exclusivamente para PRITCHARD

CORPORATION/PDVSA, para su instalación en el LAGO MARACAIBO,

VENEZUELA.

Las características principales de los turboexpansores se describen en

la a continuación, (Ver cuadro 3).

Cuadro 3

Características de los Turboexpansores

Condiciones Diseño

(Caso medido)

Diseño

(Caso medido)

Peso molecular 22.124 19.071 19.130 19.071

P1, Lbs/pq abs. 1,755.0 422.8 975.0 310.3

T1, ºF 120.0 97.3 -18.0 51.8

P2, Lbs/pq abs. 985.0 581.1 325.5 427.0

T2, ºF 60.8 146.1 -95.8 97.6

Flujo,libras/

horas 291.502 229,592

12,166 229,592

Potencia, HP 2,066 2,024 1,903 1,863

Velocidad,RPM 26,500 26,500 26,000 26,000

Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005) . Cuadro 3 (Cont.)

Figura 20: Turboexpansor C3

Fuente PDVSA OCCIDENTE (2006)

Figura 21: Turboexpansor C4

Fuente PDVSA OCCIDENTE (2006)

Figura 22: Válvula Joule-Thompson

Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2006)

Así mismo, las características principales del recompresor de gas residual,

el cual se mencionó anteriormente esta constituido por una turbina Centauro

4700, (Ver Cuadro 4) y un compresor C-334 y sus características principales se

mencionan a continuación.

Cuadro 4 Características Técnicas de la Turbina Centauro 4700

DESCRIPCION DATOS Compresor Tipo Axial Numero de Etapas 11 Relación de compresión 10,0;1 Flujo 40.5Ib/sec Velocidad 15.000 r.p.m Numero de Boquita de combustible 10 Turbina de Gas Tipo Reacción Numero de Etapa 2 Cámara de Combustión Tipo Anular Encendido De antorcha Velocidad 15.000 r.p.m

Turbina de Potencia Tipo Reacción Numero de Etapas 1 Velocidad 15.000 r.p.m Cojinete Manga y cojín Basculante (tilt-Pad) Radiante Superficie Fija y cónica Revestimientos

Compresor: aluminio inorgánico, alabes y toberas de la turbina: aluminio de difusión de metal precioso

Fuente: Manual De PDVSA OCCIDENTE (2006)

Figura 23: Turbina Centauro 4700 Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005)

Características técnicas del Compresor C-334:

• Numero de etapas

-C3341: De 1 a 6

-C3361: De 1 a 9

-C3361: De 1 a 12

• Rotor: De construcción modular

• Sellos: Sellos de aceite o secos de gas en tándem

• Cojinetes

-De muñón: Zapata basculante

-De empuje: Zapata basculante, de autocompensación

• Bridas de succión/descarga: 16 pulgadas-clase 900

• Eficiencia:>85% isentrópica

• Flujo real:

-C3341:

DE 22,65 a 268,95 m/min. (de 800 a 9.500 cfm)

C3361

De 22,65 a 243,56 m/min. (de 800 a 8.600 cfm)

C3381

De 22,65 a 237,85 m/min. (de 800 a 8.400 cfm)

• Velocidad, rpm

-C3341: 20.800 (max)

-C3361: De 6.800 a 16.500

-C3381: De 5.600 a 16.500

• Altura de carga máxima total

-C3341: 299 kI/Kg. (100.000 ft-ibf/Ibm)

-C3361:281 kI/Kg. (94.000 ft-ibf/Ibm)

-C3381: kI/Kg. (108.000 ft-ibf/Ibm)

• Presión máxima de la carcasa: 13.800 kPa (2.000psig)

• Par de torsión máximo

-Impulsión de succión: 7.457 Nm (66.000 Ibf-in)

-Impulsión de descarga: 6.892 Nm (61.000 Ibf-in)

• Presión de succión máxima

-Sellos de aceite (C3341/C3361): 7.584 kPa (1.100psig)

- Sellos de aceite (C3381): 6.900 kPa (1.000psig)

- Sellos secos de gas: 10.500 kPa (1.500psig)

• Limites de la vibración:

Dentro de API617

• Volumen interno (estimado)

-C3341: 0,29 m³ (10,1 ft)

-C3361: 0,34 m³ (12,3 ft)

-C3381: 0,43 m³ (15,2 ft)

Opciones de instrumentación.

• Sondas de vibración X e Y

• Sonda del traductor medidor del Angulo de fase Keyphasor

En la figura 24 y 25 se muestra un compresor C-334 además de una turbina de

gas junto con un compresor C3361:

Figura 24: Compresor de Gas C-334 Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005)

Figura 25: Turbina de gas Centauro 40 típica con compresor C3361 Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005)

SISTEMA DE SUPERVISIÓN y CONTROL DE LA PLANTA DE LGN LAMA

PROCESO:

Actualmente, la planta de extracción de LGN Lama Proceso es supervisada y

controlada por un sistema de Control Distribuido (DCS) Fisher Provox. El DCS

recibe la información de los diferentes instrumentos de campo y realiza las

funciones de Supervisión, control y protección automática de los Procesos de

extracción de LGN.

Entre las principales bondades de este sistema, se encuentra el control

automático de las secuencias de control de la planta, como por ejemplo,

deshidratación de gas de entrada a planta, Centralización de las funciones

operacionales del sistema de extracción de LGN, arranque, control y parada

automática/remota del compresor de gas de regeneración C1, recompresor de

gas residual C2, Turboexpansores C3/C4, hornos de calentamiento de gas de

regeneración H1A/B, Horno del sistema de aceite caliente H2, visualización de

parámetros operacionales de la planta y la visualización de parámetros de los

sistemas de parada de emergencia y protección contra gas y/o fuego.

Por otra parte, el sistema SCADA del Complejo Lama, se encarga de la

supervisión de las funciones operacionales de la turbomaquinaria presente

dentro de las Plantas LAMA-1, LAMA-3, LAMA-2/4, y LAMA-Generación. El

mismo esta basado en la aplicación de supervisión y control RS-VIEW y la

interfaz RS-Linx, las cuales son desarrolladas por Rockwell Software.

Así mismo, cada turboexpansor presente dentro de la planta, cuenta con un

panel electrónico para el control, supervisión y seguridad de los

turboexpansores ubicados en el Unit Control Room (UCR), (Ver Figura 26), los

cuales se componen de cuatro sistemas (entre los mismos se describe la IHM

presente actualmente instalada en la planta la cual deberá ser sustituida con la

nueva IHM objeto de la presente investigación) y se explican a continuación:

Figura 26: Unit Control Room (UCR)

Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2006)

Control de secuencia y parada de turbomáquinaria compuesto por: Un

controlador Lógico Programable Allen Bradley de la serie SLC 500 modelo SLC

5/04 con Módulos I/O y un rack adicional de I/O remoto (RIO) destinados al

control y supervisión de los estados del funcionamiento de cada

Turboexpansor. En este sentido el SLC 5/04 esta compuesto por un chasis de

13 ranuras que aloja al procesador, fuente de alimentación, los módulos de

E/S, un Escáner de E/S remota y un modulo de comunicaciones,

asegurándolos mecánica y eléctricamente, y permitiendo la comunicación de

los diversos módulos con el CPU a través de su bus, existe un chasis local y

uno remoto para cada turboexpansor; (Ver Figura 27), se muestra los

diferentes tipos de chasis

Figura 27: Tipos de chasis Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001).

Fuente de alimentación: Cuando se configura un sistema modular SLC, cada

chasis requiere una fuente de alimentación que dé energía al procesador y a

las ranuras de E/S. Con una configuración cuidadosa del sistema se consigue

el mejor rendimiento. Una carga excesiva de las salidas de la fuente de

alimentación puede provocar una desactivación o un fallo prematuro de la

fuente de alimentación, la misma se puede observar (Ver Figura 28)

Figura 28: Fuente de alimentación de procesadores para SLC 500. Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001) Procesador SLC 5/04: El procesador SLC 5/04 suministra tiempos de

procesamiento de 1 ms para un programa de usuario típico de 1 K. Posee un

puerto RS-232(DF1 o ASCII) configurable para una red Data Highway 485 (DH-

485), también ofrece comunicaciones DH+ Además de selección de Rs–232 o

DH–485.

El mismo puede Controlar hasta 4096 puntos de entrada y salida;

realiza Funciones matemáticas avanzadas como lo son: trigonométricas, PID ,

exponenciales, punto flotante (coma flotante) y las instrucciones de calculo,

Direccionamiento indirecto, PROM de la memoria flash proporciona

actualizaciones de firmware sin cambiar EPROMS físicamente, Modulo de

memoria flash EPROM opcional disponible, Interruptor de llave: RUN, REMote,

PROGram (borrado de fallos) y RAM con batería de respaldo entre otras

características, (Ver Figura 29),la cual muestra un procesador SLC 5/04:

Figura 29: Procesador SLC 5/04. Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001) Módulos de E/S discretas: Los SLC 500 pertenecientes a cada

turboexpansor, poseen un modulo de salida discreta y dos módulos de entrada

discreta, además de un LED que indican el estado de cada punto de E/S, lo

cual contribuye a la solución de problemas. Los LED se encienden cuando se

recibe la señal correspondiente en un terminal de entrada o cuando el

procesador aplica energía a un terminal de salida. Además poseen diagramas

de identificación de terminales ubicados en cada modulo, que facilitan la

identificación de los terminales (Ver Figura 30), donde se muestra los módulos

de entradas y salidas discreta

Figura 30: Módulos de entradas y salidas discretas. Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001)

Módulos de entrada especiales: Los SLC 500 pertenecientes a cada

turboexpansor, poseen seis módulos de entrada analógicas NI4 y un modulo de

entrada de RTD/resistencia NR4, el cual provee capacidades de control de

temperatura del SLC 500, proporciona características tales como lo son: posee

cuatro filtros seleccionables, además de configuración individual de canales.

(Ver figuras 31 y 32), se observan los módulos descritos anteriormente.

Figura 31: Modulo de entrada analógica. Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001)

Figura 32: Modulo de entrada de RTD/resistencia. Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001) Escáner de E/S remota 1747-SN: El escáner de E/S remota proporciona

comunicación remota de alta velocidad entre un procesador SLC y dispositivos

de control e interfaces de operador Allen-Bradley. El escáner proporciona la

conexión del procesador SLC 5/04 a dispositivos tales como RediPANEL, DL40

Dataliner, PanelView, bloques de E/S 1791, variadores de Allen-Bradley, E/S

1746, E/S 1771 y dispositivos Flex I/O; (Ver Figura 33), en la cual se muestra

un escáner de E/S remota 1747-SN, posee características tales como lo son:

• Velocidad en baudios seleccionables: proporciona inmunidad al ruido con

varias distancias de cable.

• Longitud de cable de vínculo RIO de hasta 3050 m (10000 pies): permite

distribuir dispositivos por una amplia área física.

• Acepta conexión de hasta 16 dispositivos en modo normal o hasta 32

dispositivos en modo complementario.

• Transferencias en bloques a dispositivos adaptadores RIO: envía grandes

cantidades de datos a dispositivos RIO sin afectar el rendimiento efectivo del

sistema..

Figura 33: Escáner de E/S remota 1747-SN. Fuente: Manual de Módulos de E/S y controladores programables SLC 500 (2001). Módulo adaptador de E/S remotas 1747-ASB: El modulo adaptador de E/S

remotas es un modulo de vinculo de comunicación RIO de una sola ranura.

Ocupa la primera ranura (ranura 0) de un chasis 1746 remoto, donde reside

normalmente el procesador SLC. El modulo ASB actúa como gateway entre un

escáner de E/S remotas SLC 500 y los módulos de E/S en el chasis de

expansión y remoto 1747-ASB. El modulo ASB es compatible con todos los

escáneres RIO de Allen-Bradley. Entre sus principales características se

encuentran:

• Acepta direccionamiento de 1/2 ranura, 1 ranura y 2 ranuras: proporciona un

uso eficaz de la imagen al permitir asignar la cantidad de espacio requerido.

• Monitoreo de tres pantallas de 7 segmentos: proporciona información de

estado y solución de problemas.

Adicionalmente posee un modulo de comunicaciones que tiene dos puertos

para comunicaciones usando el protocolo Modbus, el mismo se enlaza con el

DCS del Complejo Lamas, el mismo presenta conexiones redundantes. (Ver

figura 34), en la cual se pueden observar los SLC 500 correspondientes a los

turboexpansores C3 y C4 ubicados dentro de la UCR de la planta de extracción

de LGN Lama Proceso.

Figura 34: SLC 500 Turboexpansor C3 y C4. Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005) • Un sistema de Monitoreo Continuo de Vibraciones Bently Nevada 3300:

Integrado en el sistema de control de la unidad, con su correspondiente chasis,

fuente de poder AC o DC, módulos (los cuales son seleccionados de acuerdo a

la supervisión requerida) y comunicaciones independientes. Provee monitoreo

y control continuo de las condiciones de funcionamiento de la turbomáquinaria

por medio del análisis de vibración proporcionando así protección para los

mismos; está diseñado reuniendo los requerimientos del estándar American

Petroleum Institute’s API 670. Este sistema tiene la capacidad de

procesamiento para analizar una vibración característica y predecir fallas al

enviar la señal de alarma a los SLC 5/03, evitando así daños irreparables o

sustitución de una nueva maquinaria.

La forma de medición es a través de un sensor que detecta la vibración o

desplazamiento que presenta la turbomáquinaria con respecto a un eje o punto

de equilibrio central; que genera en su salida un voltaje de 0-15voltios (v) el

cual varia en este rango dependiendo de la distancia desplazada, la señal

generada por el sensor llega al Sistema Bently Nevada en donde es procesada

y controlada, además simultáneamente es supervisada por la IHM. (Ver figura

35), donde se muestra el sistema de monitoreo continuo de vibración Bently

Nevada 3300

Figura 35: Sistema de Monitoreo Continuo de Vibraciones Bently Nevada 3300

Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005)

• Un sistema de Control y Protección Antioleaje: Todos los compresores

centrífugos o axiales presentan una combinación característica de niveles

máximos y mínimos de flujo, si se sobrepasan de estos niveles ocurrirá un

fenómeno denominado oleaje; la prevención de este fenómeno perjudicial es una

de las tareas más importantes dentro de los componentes del sistema de control;

en la planta de extracción de LGN Lama Proceso se cuenta con controladores

antisurge o antioleaje modelo Serie 3 Plus desarrollado por Compressor Controls

Corporation (CCC), ubicados en el UCR; el mismo se puede apreciar (Ver Figura

36)

Figura 36: Series 3 Plus Antisurge Controller. FUENTE: PDVSA OCCIDENTE (2005)

La protección antioleaje resulta complicada debido a la rapidez en que se

puede formar una oleada; puede tomar solo fracciones de segundos para el

compresor mover su punto de operación relativamente seguro a otro donde se

produzca el oleaje.

Las características principales de la aplicación para un sistema de

Protección y Control Antioleaje son entre otras, poseer una estrategia o

algoritmo de control capaz de compensar automáticamente ante cambios del

peso molecular, presión de succión y temperatura de succión, basado en la

medición de los parámetros convencionales del compresor: Presión, flujo y

temperatura de succión / descarga, también una detección de oleaje y

estrategias ante la presencia de eventos de oleaje y la capacidad para el

diagnostico de sensores y estrategias de respaldo ante la falla de sensores.

• IHM ‘’Panel View 550’’: La cual se basa en un terminal de operador

desarrollados por Rockwell Automation (Allen Bradley) con pantalla

monocromática azul de cristal liquido (LCD), con un tamaño de 120 x 60 mm,

su peso es de 1.2Kg (2.7 lb), teclado numérico (Keypad) y teclas de funciones

(F1…F10),

Ofrece distintas opciones de comunicación tales como EtherNET/IP,

ControlNET, DeviceNET, Data Highway plus, DH-485 o comunicación DF1

,puertos de comunicación RIO, RS-232 (DH-485), RS-232 (DF1); en el caso

especifico de los Panel View 550 presentes en la plata, la comunicación es a

través de una red RIO la cual se conecta al escáner que posee los SLC 500,

posee una memoria flash de 240 K (Objetos de aplicación + texto + mapa de

bits) y memoria de 170K para correr la aplicación, la cual es Panelbuilder32

Software; la misma esta basada en Windows de Microsoft, los despliegues y

BDD fueron creados por el fabricante adecuados al sistema de los

turboexpansores y demás turbomáquinaria presentes en la planta de extracción

de LGN Lama Proceso, la cual es supervisada y controlada.

El mismo, presenta diversas limitaciones tales como lo son la

obsolescencia, fallas en su funcionamiento, además de no permitir la reedición

de gráficos, imposibilidad de migración a otras aplicaciones o plataformas, ni la

visualización de históricos de las variables analógicas, (Ver Figura 37), se

puede observar un Panel View 550.

Figura 37: ‘’Panel View 550’’

Fuente: PDVSA OCCIDENTE (2005)

CONCLUSION

Una vez culminada dicha investigación podemos concluir sobre ciertos

aspectos que se fueron analizados progresivamente a través de cada una de

sus fases.

Después de realizado un diagnostico al sistema de supervisión con el

que actualmente cuenta la planta, se identificó la necesidad de sustituir la IHM

actual por una que ofrezca diversas características tecnológicas favorables

para el desenvolvimiento de las operaciones dentro de la planta.

Con base en estudios previos acerca de los procesos de la planta de

extracción de LGN Lama Proceso, caracterización de la instrumentación

asociada y diversas entrevistas a supervisores y operadores de la misma, se

pudo identificar y diseñar los despliegues y parámetros que son necesarios

mostrar en la IHM, entre los que se establecieron: un despliegue con la

operación de la unidad, un grafico que describe el proceso perteneciente a

cada turboexpansor, un despliegue con el estado de la red y por ultimo un

cuadro de alarmas; además de la adecuación de la BDD correspondiente al

proceso.

Luego de identificado los despliegues se procedió a la evaluación entre

diversas alternativas de comunicación que admite el sistema, seleccionando el

protocolo DH+ que permite mayor escalabilidad, integración, velocidad de

trasmisión, así como disponibilidad de equipos para su instalación y puesta en

marcha. Además, se efectuó estudios sobre tres opciones de aplicaciones

SCADAS, obteniendo como resultado la elección de la aplicación RSView32, la

cual se integra perfectamente al sistema y cumple con todos los requerimientos

establecidos previamente por medio de estudios exhaustivos y entrevistas.

Con el objetivo de finalizar el presente trabajo de investigación se

procedió a la descripción detallada de la configuración y arquitectura de

interconexión del sistema, seguidamente se expone el diseño propuesto de

cada uno de los despliegues a mostrar en la IHM, obteniendo como resultado el

desarrollo de una IHM que se adapta a las características establecidas y

requeridas por los operadores, supervisores y demás personal que labora

dentro de la planta de LGN Lama Proceso.

Se espera que este trabajo de investigación sirva como un modelo para

la implantación de nuevas IHMs, permitiendo con ello la actualización,

estandarización y competitividad en cuanto a la supervisión de procesos

industriales.

RECOMENDACIONES

Con la finalidad de establecer mejoras en la ejecución de las actividades de

supervisión de los turboexpansores, se plantean alternativas consideradas

necesarias para incrementar el desempeño de las mismas.

• Implementar las aplicaciones planteadas en el estudio, para lograr la

optimización de la gestión y el apoyo en las actividades basadas en

información proveniente del sistema de supervisión y control de los

turboexpansores.

• Verificar la base de datos perteneciente a cada turboexpansor, contenida en

cada SLC 500, editarla de ser necesario, lo cual conlleva a una adecuada

realización de los despliegues y de la misma manera poseer completa

información de los equipos.

• Se sugiere vincular los despliegues utilizando iconos que proporcionen al

usuario la visualización rápida de la información solicitada.

• Cumplir con las especificaciones de las normas internas de la empresa, ya

sea para el manejo de materiales, diseño, labores de instalación,

mantenimiento, procedimiento de inspección y puesta en marcha del sistema

• Se recomienda la utilización de sistemas pertenecientes al mismo fabricante,

apuntando hacia la estandarización ya que esto permite una fácil integración al

sistema de supervisión y control presente en la planta

• Realizar un estudio exhaustivo acerca a los equipos de supervisión y control,

estudio que conlleva a identificar y determinar las características de los mismo,

lo cual es de gran aporte a al momento de implantar en diseño.

• Seleccionar la ubicación adecuada dentro de la sala de control (UCR) para la

instalación y puesta en marcha de la nueva IHM.

• Utilizar la topología daisy-chained para la conexión de los SLC 500, PC y

demás equipos vinculados correspondientes a cada turboexpansores, topología

que consiste en unir ambos SLC para conectarse al PC convencional a través

de un solo enlace.

• Se sugiere instalar un equipo de respaldo de energía, siendo esto una

medida de prevención en caso de falla de energía eléctrica al computador, con

la finalidad de que éste pueda mantenerse en operación sin interrupciones.

• Efectuar pruebas de correspondencia y pruebas de lazo de todas las

señales, alarmas y paros asociados al sistema de automatización existente que

permitan autenticar/ validar las señales provenientes de campo de manera que

conlleve a implantar un sistema confiable y eficiente.

BIBLIOGRAFIA (1) LIBROS:

Sampieri, R. (2003) Metodología de la Investigación, México: Editorial McGraw-Hill. Forouzan, B. (2002) Transmisión de Datos y Redes de Comunicaciones. Madrid: Editorial McGraw-Hill. Creus, A. (1993). Instrumentación Industrial. Barcelona: Editorial Alfaomega. Jordan, C. (2002) SCADA (libro en línea). Autómatas programables: Editorial ACS. Consultas: (2005, enero 23) (2) MANUALES:

PDVSA (1993). Manual de Ingeniería de Diseño (Normas y Practicas de Diseño). Disponible: PDVSA Occidente. (3) SITIOS DE INFORMACION:

Rockwell Automation. (2006, Enero 16). Pagina Web en Línea Disponible: http://www.ab.com/ (4) TRABAJOS DE GRADO:

Sanabria, O. (1998). Desarrollo del estándar de la interfaz hombre- máquina del sistema de automatización de manejo de crudo (Caso: División de Operaciones de Producción de Maraven S.A). Trabajo Especial de Grado no publicado. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo.

Soler A, (2000). Desarrollo de un prototipo de unidad maestra para las RTU 3031 y 3188 modbus. Trabajo Especial de Grado. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo.

Sardina, F. (1998). Desarrollo de un sistema de seguridad y monitoreo de variables de campo de gabarra de perforación petrolera basada en un

controlador industrial. Trabajo Especial de Grado. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo.