Trabajo Especial de Grado

 

Especialidad en Gerencia Mención: Redes y Telecomunicaciones

 

CAPITULO V

 

 [Principal]

 

5.1       Construcción y Puesta en Marcha.

5.1.1       Construcción.

5.1.2        Puesta en Marcha

 

5.1.1       Construcción Detallada

La tendencia actual de las estrategias de control apunta a sistemas de control distribuidos descentralizados, basados en arquitecturas de redes locales capaces de distribuir el control entre dispositivos inteligentes de campo. Estas redes permiten la transmisión no solamente de estrategias de control sino de información referente al estado y operatividad de la instrumentación, facilitando de esta manera el control de activos. El módulo VIII, por ser una instalación nueva, se implanta una estrategia de control fundamentada en tecnología de punta, implementando instrumentación inteligente con redes Fieldbus que permiten un control de proceso a nivel de campo, supervisión de variables, diagnóstico y calibración de la instrumentación (Control de Activos) desde la sala de control.

 

Para la construcción se tomaron los siguientes aspectos:

5.1.1.1            Funciones requeridas.

5.1.1.2            Conectividad con los instrumentos y equipos de campo.

5.1.1.3            Comunicaciones e integración con el SCADA OASYS.

5.1.1.4            Descripción de la Arquitectura de Control

5.1.1.4.1       Equipos de Control de Campo

5.1.1.4.2       Topología de las Comunicaciones

5.1.1.4.3       Protocolo.

5.1.1.5            Adquisición de Señales

5.1.1.6            Características de Los Switches Ethernet

5.1.1.7            Características de la Fibra Óptica

5.1.1.8            Filosofía de Control y Parada de Emergencia

 

5.1.1.1     Funcionales Requeridas

Para los requerimientos funcionales de la arquitectura de control se tomo en cuenta los tipos de monitoreo y supervisión requerido para cada uno de los equipos que conforman el Módulo VIII, integración de los datos hacia el Recolector Maestro de Gas y Crudo, al Centro de Control Central, Base de Datos Operacional (C.I.O.C.), así como también a las  aplicaciones especializadas tales como: Balance de Masas (DRC) y Sistema de detección de Situaciones Anormales (ASMS).

Los procesos que se encuentran dentro de la integración del sistema de control de este proyecto requiere las siguientes funciones básicas:

-       Supervisión y monitoreo continuo de las operaciones del Módulo.

-       Protección de los equipos que conforman el proceso.

-       Monitoreo del Sistema Parada de Emergencia.

 

5.1.1.2            Conectividad con los instrumentos y equipos de campo.

El sistema de control dispone de los módulos necesarios para enlazar las señales de entrada y salida de los dispositivos de campo, sin importar el tipo y cantidad que se requieran, así como también permitir su expansión para la adquisición de datos de campo mediante nuevas tecnologías sin afectar la arquitectura de control propuesta.

Las señales monitoreadas por los sistemas de supervisión son de los siguientes tipos:

-       Digitales (entrada/salida) usando protocolo Fieldbus Foundation.

-       Discretas (entrada/salida) usando módulos con protocolo Fieldbus Foundation.

-       Equipos de campo en protocolo Hart.

-       Equipos de campo en protocolo Modbus RS-232/RS-485.

Las señales están conectadas cumpliendo con los siguientes requerimientos:

-       Minimizar el cableado entre los instrumentos y los Controladores.

-       Disponer de capacidad de expansión para nuevas señales de campo sin requerir la instalación de nuevos módulos.

-       Minimizar los efectos en el monitoreo de las señales por una perdida sencilla de una parte del sistema de supervisión.

 

5.1.1.3            Comunicaciones e integración con el SCADA OASYS.

Las comunicaciones entre el sistema de control y el SCADA OASYS satisfacen los siguientes requerimientos:

-                   La utilización de protocolos de alto nivel y alta velocidad permiten la transferencia de información en forma confiable, segura y minimizando el número de componentes de hardware y software que puedan limitar la capacidad de expansión de la red.

-                   Maximizar  el uso de los recursos existentes sin degradar el desempeño del SCADA.

-                   Dispone la capacidad de efectuar el mantenimiento remoto de los programas del sistema de control.

-                   Dispone la capacidad de efectuar administración de activos, configuración y mantenimiento remoto de los instrumentos que operen bajo protocolo Fieldbus.

-                   Minimizar la configuración requerida en el SCADA para incorporar nuevos equipos a la red de comunicaciones.

-                   Las comunicaciones están soportadas por los drivers para los protocolos de comunicaciones de alto nivel disponible en el SCADA OASYS: Interchange y Modbus TCP.

 

5.1.1.4            Descripción de la Arquitectura de Control

La arquitectura de control  permite integrar los equipos de control de campo directamente a las redes de comunicaciones del nivel de supervisión, siguiendo el modelo OSI. En el caso especifico de la Estación Principal de Jusepín, se ha implementado en el nivel de supervisión un SCADA, el cual dispone de una red de comunicaciones tipo LAN en TCP/IP, 100BaseT, redundante, donde se encuentran los recolectores maestros de gas y crudo, llamados MJGCMX1/MJGCMX2 y MJCCMX1/MJCCMX2 respectivamente.

Redundancia de las Comunicaciones y Red TCP/IP del SCADA: La red Ethernet del sistema OASYS que permite la comunicación entre los distintos componentes del site OASYS con los Servidores UNIX, (Estaciones de Operación/Ingeniería, Xyplexs) también está concebida en forma redundante. Para ello existen físicamente dos redes TCP/IP denominadas LAN A y LAN B (Local Area Network). Cada servidor UNIX del Recolector Maestro de Gas o Crudo cuenta con dos (2) tarjetas de red TCP/IP, cada una con su correspondiente dirección IP; esto permite que el servidor que esté activo o Hot pueda comunicarse por cualquiera de las LAN  en caso de que detecte que la LAN por la cual se está comunicando esté fallando. Así mismo, las Estaciones de Operación y de Ingeniería (XOS) tendrán también dos (2) tarjetas de red Ethernet con dos (2) direcciones IP, permitiendo así la comunicación entre éstas y el servidor UNIX por cualquiera de las LAN. Todos los componentes del site OASYS se comunicarán en todo momento con el servidor UNIX Hot a través de una sola de las LAN (A o B) y este servidor será el encargado de decidir, cual es el estado de la LAN utilizada, por cual de las LAN se comunicará.

Redundancia de las Comunicaciones y Red TCP/IP de los Controladores Foundation Fieldbus: Existen dos requerimientos básicos que los nuevos controladores Fieldbus, deberán cumplir para integrarse adecuadamente a la redundancia de la red del OASyS:

-       Cada controlador Foundation Fieldbus nuevo, deberá poseer puerto TCP/IP para poder conectarse  a cada una de las LAN (A,B).

-       Cada controlador Foundation Fieldbus nuevo deberá ser capaz de comunicarse por una u otra LAN en caso de que la LAN por la cual se está comunicando esté fallando.

Estos requerimientos obedecen al hecho de que el SCADA OASYS, siendo el maestro de las comunicaciones (modo Host Poll; el encargado de ejecutar las interrogaciones sobre cada controlador) y en todo momento se comunique por una de las red (LAN A o B), de manera  que en cualquier momento tenga la potestad de transferir las comunicaciones, específicamente el polling del controlador y el envío de comandos hacia éste, a través de la LAN A o LAN B, basándose en el estado de cada una de éstas LAN; por lo tanto el controlador deberá ser capaz igualmente de responder o transferir sus comunicaciones (envío, recibo de datos al OASYS) de una LAN a otra acorde a la decisión del servidor maestro.

La arquitectura propuesta para el Módulo VIII  se apoya en el sistema de control Fieldbus, la  cual se basa en Foundation Fieldbus, con capacidad de comunicación TCP/IP del tipo Fast Ethernet (10BaseT ) y dispositivos que permitirán su enlace con las redes de fibra óptica (LAN A o B) existentes en el Complejo Jusepín.

Se aprovecho el anillo de fibra óptica existente que permitió conectar los controladores Foundation Fieldbus que supervisan y controlan las instalaciones del Módulo VIII, se requirió realizar una extensión de un tramo de fibra desde la caseta del control ubicada en el Modulo VIII hasta el enlace mas cercano con la  el anillo doble de fibra óptica.

El switche Ethernet (LAN A y LAN B) servirán de concentrador de datos de campo provenientes desde los controladores Foundation Fieldbus, Controlador de Fuego y Gas, Computador de Flujo serán instalados en la caseta de control en campo.

El servidor realizará la integración de las señales de campo y facilitará el manejo local de activos, la configuración y mantenimiento de los instrumentos que manejen el protocolo Fieldbus Foundation. Este servidor también será la interface que permitirá extender el manejo de los activos a la red administrativa de PDVSA.

 

5.1.1.4.1      Equipos de Control de Campo

Los equipos de control de campo, representados por una unidad de control de fuego y gas, cuatro computadores de flujo, Dos Controladores Foundation Fieldbus, Estación de Trabajo y Estación para el Manejo de Activos , recolectan sus respectivas señales de campo, realizan las tareas de control y protección y procesan las comunicaciones hacia la red redundante de control de procesos a través de switches Ethernet que manejan protocolos TCP/IP (ver arquitectura del anexo 2).

La unidad de control de fuego y gas debe monitorear continuamente las señales de proceso analógicas provenientes de los detectores de llama y gas  así como señales discretas provenientes  de estaciones  manuales para la ejecución de lógicas de activación de alarmas y en un futuro extinción de fuego. Esta unidad de control deber proveer comunicación vía Modbus TCP, con el propósito de configurar, monitorear y registrar todos los eventos, en el sistema SCADA existente.

Los computadores de flujo permitirán el procesamiento y totalización del caudal de gas combustible producidos por los depuradores. La entrada de datos proviene del transmisor y elemento de temperatura RTD la salida de estos computadores hacia el controlador Foundation Fieldbus es en protocolo Modbus  RS-485 y hacia el SCADA saldrá con Fast Ethernet por medio del controlador Fieldbus.

El controlador Foundation Fieldbus manejara toda la instrumentación con protocolo Fieldbus y las señales procedentes del medidor de porcentaje de agua en crudo, medidor de flujo ultrasónico, y los computadores de flujo, que se comunican en protocolo serial Modbus RS-485 serial

El controlador Fieldbus tiene comunicación Ethernet TCP/IP,  hacia la red de proceso para llevar los datos de campo hasta el SCADA y hacia las Estaciones de Trabajo y Control de Activos en la Sala de Control., por medio de un switch ethernet que maneja protocolo Ethernet TCP/IP. Este switch es el punto de conexión común entre el controlador Fieldbus y el SCADA, consola del nuevo Servidor  instalado en la sala de control.

La consola del nuevo Servidor en la sala de control es la herramienta que permitirá configurar, mantener y realizar el manejo de activos de todos los instrumentos que cumplan con los requerimientos de Fieldbus Foundation y permite la comunicación vía TCP/IP con otra consola conectada a la red de procesos que también permitirá configurar, mantener y realizar el manejo de activos de los instrumentos Fieldbus.

 

5.1.1.4.2      Topología de las Comunicaciones

La red de comunicaciones se conectará a la LAN A/B del SCADA existente en el Complejo Jusepín, por medio de switches instalados en una conexión tipo 10/BaseT y de este modo se tendrá acceso a toda la WAN implantada por el proyecto PRAP.

Esta topología ofrece las siguientes ventajas:

-       Permite las comunicaciones entre los controladores Foundation Fieldbus y el SCADA mediante canales de alta capacidad y velocidad.

-       Alta robustez de las comunicaciones.

-       No se tienen dispositivos que limiten el crecimiento del sistema.

 

5.1.1.4.3      Protocolo.

Para satisfacer los requerimientos de comunicaciones la arquitectura contemplo el uso de protocolos TCP/IP en redes Ethernet, lo cual permitió integrar los equipos de control de campo directamente a la LAN A/B del SCADA OASYS con requerimientos dispositivos de conmutación, concentradores de datos o convertidores de protocolo, de manara de expandir e incorporar los nuevos dispositivos a la red.

Actualmente el SCADA OASYS dispone de API para los siguientes protocolos de comunicación bajo TCP/IP:

-       MODBUS TCP.

-       INTERCHANGE.

-       GE FANUC

5.1.1.5         Adquisición de Señales

Para satisfacer los requerimientos de conectividad, la arquitectura contemplo el uso de la tecnología Fieldbus Foundation a través de la estructura de los controladores Fieldbus.

Fieldbus Foundation es un sistema de comunicación totalmente digital, serial bidireccional usado para conectar dispositivos aislados de campo tales como posicionadores, transmisores, actuadores y sensores para medición y control  a sistemas supervisorios y de control. Cada dispositivo podrá realizar funciones simples tales como diagnóstico, control, monitoreo de proceso y funciones de mantenimiento. Así como también capacidades bidireccionales de comunicación.

 

5.1.1.6     Características de los Switches Ethernet

Los puntos de acceso al anillo de fibra redundante existentes están compuestos por un switch Ethernet con las siguientes características:

CARACTERISTICAS

DESCRIPCIÓN

Especificaciones FDDI

Media Access Control (MAC)

Physical Layer Protocol (PHY)

Physical Medium Dependent (PMD)

Station Manament (SMT)

Protocolo de Red

Ethernet :      IEEE 802.3, 10 Base T

TCP/IP

Cantidad de Módulos Requeridos

1 módulo Ethernet (10 Base T)

1 módulo FDDI

Tipo de Conexión

Conectores RJ-45 hembra para módulos Ethernet.

Conectores SC hembra para conexión al anillo FDDI.

Memoria

RAM:        20 MB

EPROM: 512 KB

Memoria Buffer

192 KB por puerto (ambos módulos)

Filtrado de Protocolo

Para clientes IP

Indicadores Luminosos

Estado de Red.

Estado del Sistema.

Fast Ethernet.

Alimentación Eléctrica

24 Vdc,

Montaje

En riel DIN 35

 

5.1.1.7      CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA

 

CARACTERISTICAS

DESCRIPCIÓN

Tipo

Fibra óptica multimodo de 4 hilos

Dispersión

Ancho de Banda de 160 MHz/Km. a 850 nm.

Ancho de Banda de 500 MHz/Km. a 1300 nm.

Diámetro del Campo Modal

62,5 +/- 3 mm

Diámetro del Revestimiento interno

125 +/- 3 mm

Error de concentricidad del campo modal

Menor de 1 mm

No circularidad del Revestimiento

Inferior al 2%.

Atenuación máxima de la Fibra Multimodo

850 nm : 3,75 dB/Km.

1300 nm : 1,00 dB/Km

Estándar

CCITT G.651 libro azul, fascículo III-3, año 1988; para fibra multimodo con longitud de onda de 850 nm.

 

Modulo VIII

 

5.1.2   Puesta en Marcha.

La puesta en marcha del sistema implantado con la tecnología Foundation Fieldbus (FFP05 y FFP12) en el modulo de producción VIII del complejo Jusepín que permite el control de proceso a nivel de campo y que tiene asociado una gran cantidad de instrumentos. Necesita una serie de aplicaciones que se desarrollaron bajo ambiente windows, para luego ser integrada al sistema SCADA quien controla todos los procesos existentes en la planta de Jusepín.

La integración del proceso del modulo VIII se elaboro con el software propietario System302, Por medio del cual se hizo el sistema de visualización (despliegue de pantallas) del control de los procesos. Estos los podemos observar en las figuras siguientes:

 

Sistema de General del modulo VIII

 

 

 

 

 

Sistema de enfriamiento de Crudo modulo VIII

 

Sistema de Enfriamiento de Gas modulo VIII

 

Depurador de Baja modulo VIII

 

Depurador de media modulo VIII

A pesar de que la construcción e instalación de todos los equipos e instrumentos del modulo VIII de la Estación Jusepín, esta se encuentra en un periodo de prueba que comprende todos lo elementos que los componen, tanto el software y todas sus aplicaciones, la funciones de lazos de control PID,PI entre otras, debido a que la integración con el sistemas SCADA OASYS es el punto mas critico del proyecto, esta se mantendrá durante el periodo de seis meses para dejar por completada la integración total del sistema.

 

5.1.2.1   Filosofía de Control y Parada de Emergencia

La instrumentación y control del nuevo modulo VIII se desarrollo de tal forma que no existan limitaciones en la continuidad de operación del mismo, es decir, el diseño se oriento que permitió la máxima flexibilidad operacional  posible adaptado a las condiciones del proceso en las diferentes etapas de separación, depuración y enfriamiento.

 

Todas las señales de medición y control de las diferentes variables del proceso  provenientes de transmisores, actuadores de las válvulas motorizadas y válvulas de control en campo son digitales, conectados en una red de campo con protocolos de comunicación basados en FOUNDATION FIELDBUS, MODBUS 485, I/O DISCRETAS a 24 VDC, ENTRE OTRAS, lo cual permite la supervisión y control en línea de la operación de los mismos, facilita el diagnostico de fallas, calibración y mantenimiento en forma remota de la instrumentación inteligente conectada a los segmentos, tienen capacidad para ejecutar algoritmos básicos de control de proceso aún en ausencia del controlador principal, y además, poseen la capacidad de controlar las comunicaciones de los segmentos.

 

La tecnología de red FIELDBUS, se basa básicamente en el control en campo, donde son los dispositivos de campo (transmisores, válvulas, entre otros) los encargados de realizar las acciones de control modulante por medio de los algoritmos P, PD y PID. Y en un Sistema de Control ejecutaran otras rutinas según los requerimientos del proceso. La comunicación  se realiza a través de una red LAN IP con protocolo MODBUS conectado a unos Switches y Router por medio cable UTP y fibra óptica con el recolector maestro MR_JUS_CRUDO perteneciente al sistema SCADA de OASYS Valmet existente.

La instrumentación neumática utilizada se limita a  los controladores neumáticos de nivel y presión en los separadores, Depuradores de media y baja presión, que sirven de respaldo en caso de falla del Sistema de Control principal basado en FOUNDATION FIELDBUS.

 

Para la supervisión de los detectores de incendio (UV/IR) y gases combustibles (IR), estos se conectan en una red serial de dos hilos RS-485 bajo el protocolo MODBUS al Controlador de Proceso dedicado al sistema de emergencia ubicado en la Caseta del Módulo VIII. Las alarmas en caso de eventualidades se muestran en el Sistema SCADA.

 

 

Integración

 

5.1.2.2         Control de Nivel en los Separadores de Media Presión SG8-2 (2501) y Baja  Presión SG8-3 (2502)

La principal variable a controlar en los separadores tanto en la etapa de media  presión (145 psig), como en la etapa de baja presión (55 LPPC) es el nivel.

 

Los separadores de media y baja presión se diseñaron para manejar 45 MBFPD de flujo continuo de liquido, sin embargo durante la operación normal, ocurren flujos tipo batch cuya magnitud no es predecible y que actúan como perturbación en el control de nivel de los separadores. A fin de contrarrestar el efecto batch y garantizar la continuidad del proceso de separación bajo estas condiciones,  se contemplo la siguiente estrategia de control de nivel de los separadores:

 

Existen un lazo de control de nivel electrónico en cada separador, el lazo de control de nivel está compuesto por: un transmisor electrónico de nivel y dos válvulas de control de nivel que pertenecen al mismo segmento FIELDBUS. Este lazo es: LIC-250110, en el Separador de Media Presión SG8-2  y LIC-250210, en el Separador de Baja Presión SG8-3. Todos los controladores electrónicos están configurados a nivel del posicionador inteligente de cada una de las válvulas de control. Estas válvulas están provistas de posicionadores digitales inteligentes, los cuales utilizan protocolo de comunicación FOUNDATION FIELDBUS, lo cual da acceso a información de operación, diagnostico de fallas, porcentaje de apertura en las válvulas.

 

De manera análoga  se previó lazos de control neumáticos (LIC-25011A- rango normal, LIC-25011B Nivel alto en SG8-2 y LIC-25021A rango normal, LIC-25021B Nivel alto  en SG8-3) equivalentes a los lazos de control electrónicos, los cuales operan como respaldo en caso de falla eléctrica o daño de algún componente electrónico. Las válvulas de control asociadas a estos lazos  de control LCV_250110, LCV_250120 del SG8-2 y LCV_250210, LCV_250220 del SG8-3 se seleccionaron, para manejar el 100% del flujo nominal de liquido ( 45 MBPD), operando entre un 40% y 60% de su capacidad, de tal manera que pueden operar eficientemente, bajo condiciones de flujo tapón.

 

La válvula de entrada al separador SG8-2 posee un actuador motorizado eléctricamente YV_250110. Esta válvula utiliza protocolo de comunicación FOUNDATION FIELDBUS a dos hilos lo cual le permite al operador la opción de apertura o cierre, y  acceder la información relativa a su operación y mantenimiento, quedan a potestad del operador para su manipulación. Poseen selectores para colocar las condiciones de LOCAL/REMOTO, donde en la condición LOCAL las manipulaciones de las válvulas podrán ser realizadas en el sitio y en la condición REMOTA la manipulación puede hacerse desde sala de control, todas las condiciones de falla, estado, porcentaje de apertura entre otras se visualizan en la sala de control estando en la condición local o remoto.

 

Descripción de Operación del Lazo de Control de Nivel en SG8-2  y SG8-3:

- Los lazos de control, LIC_250110 (en el separador SG8-2) y LIC_250210 (en el separador SG8-3), están conformados por un transmisor de nivel principales LIT_250110 con un rango de operación de 0 a 100 %, dos válvulas de control de nivel LCV_250110, LCV_250120 operando en un rango de apertura de 0 a 100 % para el SG8-2 y LIT_250210 con un rango de operación de 0 a 100 %, LCV_250210, LCV_250220 para trabajar en un rango de apertura de 0 a 100 % para el SG8-3, modularán en rango compartido dependiendo del nivel en el separador y la capacidad de desalojo de liquido, para mantener el nivel normal en los separadores, estas variaciones son sensadas por el transmisor de nivel y la señal del mismo es enviada  a través de la red FIELDBUS a los PID´s configurados en los posicionadotes inteligentes de las válvulas de control para que realicen las acciones de control (Error = Set Point - Variable Proceso), la LCV_250110 actuará en un rango de 0 a 25 % y la LCV_250120 de 25 a 50 % en el SG8-2, de igual manera la LCV_250210 actuará en un rango de 0 a 25 % y la LCV_250220 de 25 a 50 % en el SG8-3.

 

- Los PID´s fueron configurados en el posicionador inteligente de la válvula de control asociada al mismo lazo, mientras que los enclavamientos y alarmas están configurados en el Controlador de Proceso para poder ser supervisadas en la sala de control.

 

- Todas las señales de los transmisores y las válvulas están configuradas en el sistema de control para que este a través de una rutina de supervisión las envié al SCADA para ser visualizadas desde sala de control: nivel del separador (LI_250110), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_250110), condición del lazo de control (LC_250110), set point (SP_250110), constante proporcional (KP_250110), constante integral (KI_250110), constante derivativa (KD_250110), falla del transmisor (XIT_250110) y falla de la válvula (XIC_250110) para el SG8-2. Nivel del separador (LI_250210), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_250210), condición del lazo de control (LC_250210), set point (SP_250210), constante proporcional (KP_250210), constante integral (KI_250210), constante derivativa (KD_250210), falla del transmisor (XIT_250210) y falla de la válvula (XIC_250210) para el SG8-3.

 

Selección de Operación Electrónico/Neumático del Control de Nivel en los Separadores

 

- En los lazos de control de nivel de los separadores SG8-2 y SG8-3 están asociados selectores locales HS_250110, HS_250210 y comandos desde sala de control HC_250110, HC_250210 que a criterio operacional se utilizan para manipular el lazo de control de nivel LIC_250110 y LIC_250210 respectivamente, en condición de control electrónico o control neumático.

 

- En el separador SG8-2, el operador, puede manipular en campo el selector HS_250110 o activar el comando desde la sala de control HC_250110 y enviar una señal al sistema de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide LY-25011A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

- En el separador SG8-3, el operador, puede manipular en campo el selector HS_250210 o activar el comando desde la sala de control HC_250210 y enviar una señal al sistema de control (PLC o RTU) donde se ejecutara una rutina que accionará o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide LY-25021A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

Selección de Operación de Desvío en las Válvulas de Control de Nivel en Separadores

- Las válvulas de desvío (Bypass) YV_250110 (en el separador SG8-2) y YV_250210 (en el separador SG8-3) son de igual tamaño que las válvulas de control de nivel, tiene acoplado un actuador motorizado eléctricamente. Serven  para mantenimiento o como contingencia en caso de falla de las válvulas de control. Estas válvulas utilizan protocolo de comunicación FOUNDATION FIELDBUS a dos hilos lo cual le permitirá al operador la opción de apertura o cierre, y  acceder la información relativa a su operación y mantenimiento, quedan a potestad del operador para su manipulación. Poseen selectores para colocar las condiciones de LOCAL/REMOTO, donde en la condición LOCAL las manipulaciones de las válvulas pueden realizarse en el sitio y en la condición REMOTA la manipulación puede hacerse desde sala de control, todas las condiciones de falla, estado, porcentaje de apertura entre otras se visualizaran en la sala de control estando en la condición local o remoto.

 

5.1.2.3            Alarmas y Paros de Nivel en el Separador SG8-2

- En el separador de la etapa de media presión SG8-2 se consideraron alarmas por muy bajo nivel, bajo nivel, alto nivel y muy alto nivel, fallas seguras, descalibración o desviación del transmisor primario (LIT_250110), y alto flujo en la línea de alivio de presión. Las condiciones de protección del separador SG8-2 y control del proceso en eventos anormales ocurren cuando se dan las condiciones de muy bajo nivel (36 pulg.)  y de muy alto nivel (56 pulg.).

 

- Para la detección de estos puntos de alarma se utilizo un transmisor de nivel secundarios LIT_250120, desde el cual se configuran los límites de alarma, estas alarmas adicionalmente serán configuradas mediante software en el sistema de control (PLC o RTU) para que tomen acciones lógicas dependiendo de las condiciones del proceso y simultáneamente serán indicadas en el Sistema SCADA OASYS, LALL_250120 cuando el nivel alcance 36 pulg. (20 %), LAL_250120 40 pulg. (25 %), LAH_250120 52 pulg. (60 %), y LAHH_250120 56 pulg. (70 %) y YI_250110 falla del transmisor.

 

- Al darse la condición de muy bajo nivel se activa una rutina de supervisión y control en el PLC o RTU y este a su vez envía una señal de alarma LALL_250120 para ser mostrado en el sistema SCADA, al mismo tiempo el sistema de control realizara una acción de enclavamiento y enviara una señal de 24 VDC para desenergizar las válvulas solenoides  LY_25011B y LY_25012B (dispositivos de salida), interrumpiendo así la señal neumática a los actuadores de las válvulas de control de nivel LCV_250110 y LCV_250120, las cuales a su vez se cierran por la condición de falla cerrada interrumpiendo el flujo de crudo hacia SG8-3, hasta que el nivel de liquido se restablezca en SG8-2.

 

- Al darse la condición de muy alto nivel se activa una rutina de supervisión y control en el PLC o RTU y este a su vez envía una señal de alarma LAHH_250120 para ser mostrado en el sistema SCADA, al mismo tiempo el sistema de control realiza una acción de enclavamiento y envía una señal a través de la red FOUNDATION FIELDBUS al actuador de la válvula de bypass YV_250120 de las válvulas de control de nivel de separador SG8-2, para que esta aperture y ayude al desalojo del exceso de liquido, hasta que el nivel de liquido se restablezca en SG8-2, evitando el paso de líquidos hacia el depurador D8-2.

 

- En las líneas de venteo de gas del separador de la etapa de media presión SG8-2 se ha previsto la instalación de un interruptor de flujo FSH_250110, el cual en caso de presentarse una condición de flujo de gas hacia el cabezal de venteo de media (apertura de las válvulas de seguridad PSV´s) activa una entrada discreta del sistema de control y este a su vez por medio de una rutina de supervisión configurada envía una señal de alarma FAH_250110 para ser mostrada en el sistema SCADA ubicado en la sala de control.

 

5.1.2.4            Alarmas y Paros de Nivel en el Separador SG8-3

De manera similar al separador de la etapa de media presión SG8-2, en el separador de la etapa de baja presión SG8-3 se considero alarmas por  muy bajo nivel, bajo nivel, alto nivel y muy alto nivel, fallas seguras, descalibración o desviación del transmisor primario (LIT_250210), alto flujo en la línea de de alivio de presión. Las condiciones de protección del separador SG8-3 y control del proceso en eventos anormales ocurren cuando se dan las condiciones de muy bajo nivel (36 pulg.)  y de muy alto nivel (56 pulg.).

 

- Para la detección de estos puntos de alarma se utilizará un transmisor de nivel secundario LIT_250220, desde el cual se configuran los límites de alarma, estas alarmas adicionalmente serán configuradas mediante software en el sistema de control (PLC o RTU) para que tomen acciones lógicas dependiendo de las condiciones del proceso y simultáneamente serán indicadas en el Sistema SCADA OASYS, LALL_250220 cuando el nivel llegue a 36 pulg. (20 %), LAL_250220 40 pulg. (25 %), LAH_250220 52 pulg. (60 %), LAHH_250220 56 pulg. (70 %) y YI_250210 falla del transmisor.

 

- Al darse la condición de muy bajo nivel se activa una rutina de supervisión y control en el PLC o RTU y este a su vez envía una señal de alarma LALL_250230 para ser mostrado en el Sistema SCADA,  al mismo tiempo el sistema de control realiza una acción de enclavamiento y envía una señal de 24 VDC para desenergizar las válvulas solenoides LY_ 25021B y  LY_25022B (dispositivos de salidas),  interrumpiendo así la señal neumática a los actuadores de las válvulas  de control  de nivel LCV_250210 y LCV_250220, las cuales a su vez se cierran por la condición de falla cerrada interrumpiendo el flujo de gas hacia los enfriadores y a su vez los tanques de estabilización (10003/4/5/6), hasta que el nivel se restablezca en SG8-3.

 

- Al darse la condición de muy alto nivel se activa una rutina de supervisión y control en el PLC o RTU y este a su vez envía una señal de alarma LAHH-250230 para ser mostrado en el Sistema SCADA, al mismo tiempo el sistema de control realizará una acción de enclavamiento y enviará una señal de 24 VDC para desenergizar las válvulas solenoides LY_25011B y LY_25012B, interrumpiendo así la señal neumática a los actuadores de las válvulas de control LCV-250110 y LCV-250120 del separador SG8-2, las cuales a su vez se cierran por la condición de falla cerrada interrumpiendo el flujo de alimentación al SG8-3.

 

En la línea de venteo de gas del separador de la etapa de baja presión SG8-3 se previo la instalación de un interruptor de flujo FSH_250210, el cual en caso de presentarse una condición de flujo de gas hacia el cabezal de venteo de baja (apertura de las válvulas de seguridad PSV´s) activara una entrada discreta del sistema de control y este a su vez por medio de una rutina de supervisión configurada enviará una señal de alarma FAH_250210 para ser mostradas en el sistema SCADA ubicado en la sala de control.

 

5.1.2.5         Medición de Flujo, Presión y Temperatura en los Separadores SG8-2 y SG8-3

- En la línea de salida de crudo del separador de la etapa de baja presión SG8-3 que va a los enfriadores de crudo E8-4A/B/C, se instalo un elemento de medición de flujo FIT_250210 con principio de medición ultrasónico, el cual se conecta al sistema de control por medio de una red de comunicación RS-485 con protocolo Modbus, y este con una rutina de supervisión envía las señales de volúmenes instantáneo FI_250210 con un rango de 0 a 80 MBPD, volumen totalizado anterior FIQ_250210 y volumen totalizado actual con un rango de 0 a 80 MBPD FIQ_250220, fallas del medidor YI_250210, entre otros, para ser mostradas en el SCADA.

 

- Para la medición de presión y temperatura en los separadores de la etapa de media presión  SG8-2  y de baja presión SG8-3 se utilizo los transmisores PIT_250110, TIT_250110 y PIT_250210, TIT_250210 respectivamente, inteligentes con protocolos de comunicación basados en FOUNDATION FIELDBUS, los mismos están conectados al sistema de control donde existe una rutina de supervisión que transmite estas señales al SCADA para su visualización desde sala de control, PI_250110 con un rango de 0 a 200 LPPC, TI_250110 con un rango de 0 a 200 ºF para el SG8-2 y PI_250210 con un rango de 0 a 100 LPPC, TI_250210 con un rango de 0 a 150 ºF para el SG8-3.

 

5.1.2.6         Supervisión y Control de Presión, Temperatura y Vibración en los Enfriadores

- En los enfriadores de gas de media E8-2A/B/C, gas de baja E8-3A y de crudo E8-4A/B/C se previo la supervisión de presión y temperatura tanto en el cabezal de entrada  como en el cabezal de salida, para ello se utilizo los transmisores inteligentes con protocolos de comunicación basados en FOUNDATION FIELDBUS. Adicionalmente existen interruptores de vibración instalados en los motores de cada enfriador.

 

- En los enfriadores de gas de media E8-2A/B/C se supervisa la presión y temperatura en el cabezal de entrada con los transmisores PIT_192010, temperatura TIT_192010 (transmisor de doble sensor y supervisará la temperatura de entrada y salida simultáneamente), la presión en el cabezal de salida se supervisa con el transmisor de presión PIT_192020. Los mismos están conectados al sistema de control y a través de una rutina las señales son enviadas al SCADA para su supervisión: PI_192010, TI_192010. PI_192020 y TI_192020.

 

- En el enfriador de gas de baja E8-3A se supervisa la presión y temperatura en el cabezal de entrada con los transmisores PIT_192110, temperatura TIT_192110  (transmisor de doble sensor y supervisará la temperatura de entrada y salida simultáneamente), la presión en el cabezal de salida se supervisa con el transmisor de presión PIT_192120. Los mismos están conectados al sistema de control y a través de una rutina las señales son enviadas al SCADA para su supervisión: PI_192110, TI_192110. PI_192120 y TI_192120.

 

- En los enfriadores de crudo E8-4A/B/C se supervisa  la presión y temperatura en el cabezal de entrada con los transmisores  PIT_192210, temperatura TIT_192210 (transmisor de doble sensor y supervisa la temperatura de entrada y salida simultáneamente), la presión en el cabezal de salida se supervisa con el transmisor de presión PIT_192220. Los mismos están conectados al sistema de control y a través de una rutina las señales son enviadas al SCADA para su supervisión: PI_192210, TI_192210. PI_192220 y TI_192220.

 

- Individualmente las temperaturas de salida de cada bahía, gas de media E8-2A/B/C, gas de baja E8-3A y de crudo E8-4A/B/C,  son supervisadas con los transmisores TIT_192012/14/16, TIT_192112, TIT_192212/14/16 respectivamente, los cuales están conectados por la red Fieldbus al sistema de control y este a través de una rutina de supervisión las transmite al SCADA para la supervisión de las alarmas por alta temperatura: TI_192012/14/16, TI_192112, TI_192212/14/16, las cuales están ajustadas a 150 ° F.

 

Con la señal proveniente de PIT_192220 se configuro una alarma por baja presión en la salida de los enfriadores E8-4A/B/C ajustada a 12 LPPC y son mostradas en el sistema SCADA, PI_192220.

 

Control por Vibración en los Enfriadores

Como los enfriadores de gas de media E8-2A/B/C, gas de baja E8-3A y de crudo E8-4A/B/C utilizan ventiladores accionados por motor eléctrico, se previo interruptores de vibración de doble polo doble tiro instalados en cada motor VSH_192011/12/13/14/15/16, VSH_192111/12, VSH_192211/12/13/14/15/16 respectivamente, bajo una condición de alta vibración en cualquiera de los enfriadores el interruptor por uno de sus polos envía una señal discreta de 24 VDC al sistema de control y el mismo a través de una rutina de supervisión y control envía esta señal al SCADA para su supervisión en sala de control VAH_192011/12/13/14/15/16, VAH_192111/12, VAH_192211/12/13/14/15/16, simultáneamente por el otro polo es enviada una señal al arrancador del motor para que este detenga al mismo.

 

Control y Monitoreo del Tiempo de Trabajo en los Enfriadores

Cada motor de los enfriadores cuenta con un temporizado para medir el tiempo de trabajo y un temporizado para medir el tiempo de paro de cada motor, esto es con el propósito de llevar un control para su mantenimiento y aumentar su vida util. Estas indicaciones son programadas con una rutina de supervisión en el sistema de control, y serán transmitidas al SCADA para ser monitoreadas como señales de alarmas y de advertencias, para que el operador tome decisión de parar o no los enfriadores.

 

5.1.2.7         Medición de Corte de Agua

En la línea  de salida de crudo de los enfriadores E8-4A/B/C identificada como 12”-P-MVIII-016-AA1 está instalado el analizador de corte de agua AIT_192210, el cual opera entre 0-100 %,  y esta conectado en la red de RS-485 con protocolo Modbus al sistema de control donde hay una rutina de supervisión que envía esta señal al SCADA ubicado en la sala de control que indicará el % de agua contenida en el crudo que sale del Módulo VIII de Separación, adicionalmente se muestra en el SCADA la falla del instrumento, entre otras.

 

5.1.2.8         Control de Nivel en los Depuradores de Gas D8-2 y D8-3

A fin de controlar el nivel de condensado en los depuradores de media presión D8-2 y de baja presión D8-3, se dispuso dos lazos de control de nivel, un lazo de control electrónico y un lazo de control convencional neumático el cual sirve de respaldo, en caso de falla del control electrónico.

 

El  lazo de control electrónico LIC_110110 en D8-2 esta conformado  por el transmisor de nivel LIT_110110, la válvula de control LCV_110110 con posicionador inteligente LIT_110110 envía a través del segmento Fieldbus las variaciones de nivel en el SG8-2 al posicionador inteligente en este se configura el algoritmo PID, que finalmente va a actuar sobre el actuador de la válvula de control de nivel. Adicionalmente, existe un lazo de control neumático en el D8-2, que está constituido por el controlador neumático LIC_11011A  y la válvula de control LCV_110110, este opera en caso de falla de energía eléctrica o por mantenimiento de lazo de control electrónico, el operador activa desde el SCADA HC_110110 o desde un selector en campo HS_110110, un comando que va hacia el sistema de control y este emite una salida discreta de 24 VDC hacia la válvula solenoide LY_11011A desenergizándola (control neumático) o energizándola (control electrónico).

 

De manera similar se diseño el control de nivel del depurador de baja D8-3 LIC_110210, constituido por el transmisor inteligente LIT_110210, la válvula de control de nivel LCV_110210 con posicionador inteligente donde esta configurado el controlador PID, el controlador neumático LIC_11021A, el selector de campo HS_110210, el comando del SCADA HC_110110 y la válvula solenoide LY_11011A. La forma de control de este lazo LIC_110210 posee las mismas características del lazo LIC_110110.

 

Configuración de los Lazos de Control

- Los lazos de control, LIC_110110 (en el separador D8-2) y LIC_110210 (en el separador D8-3), están conformados por un transmisor de nivel principales LIT_110110 con un rango de operación de 0 a 100 %, una válvula de control de nivel LCV_110110 operando en un rango de apertura de 0 a 100 % para el D8-2 y LIT_110210 con un rango de operación de 0 a 100 %, LCV_110210 operando en un rango de apertura de 0 a 100 % para el D8-3, modulan dependiendo del nivel en el separador, para mantener el nivel normal en los separadores, estas variaciones son sensadas por el transmisor de nivel y la señal del mismo es enviada  a través de la red FIELDBUS a los PID´s configurados en los posicionadores inteligentes de las válvulas de control para que realicen las acciones de control (Error = Set Point - Variable Proceso), la LCV_110110 actuará en un rango de 0 a 100 % en el D8-2, de igual manera la LCV_110210 actuará en un rango de 0 a 100 % en el D8-3.

 

Los PID´s fueron configurados en el posicionador inteligente de la válvula de control asociada al mismo lazo, mientras que los enclavamientos y alarmas están configurados en el controlador de proceso para poder ser supervisadas en la sala de control.

 

Todas las señales de los transmisores y las válvulas están configuradas en el sistema de control para que este a través de una rutina de supervisión las envié al SCADA para ser visualizadas desde sala de control: nivel del separador (LI_110110), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_110110), condición del lazo de control (LC_110110), set point (SP_110110), constante proporcional (KP_110110), constante integral (KI_110110), constante derivativa (KD_110110), falla del transmisor (XIT_110110) y falla de la válvula (XIC_110110) para el D8-2. Nivel del separador (LI_110210), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_110210), condición del lazo de control (LC_110210), set point (SP_110210), constante proporcional (KP_110210), constante integral (KI_110210), constante derivativa (KD_110210), falla del transmisor (XIT_110210) y falla de la válvula (XIC_110210) para el D8-3.

 

Selección de Operación Electrónico/Neumático del Control de Nivel en los Depuradores

- En los lazos de control de nivel de los depuradores D8-2 y D8-3 están asociados los selectores locales HS_110110, HS_110210 y comandos desde sala de control HC_110110, HC_110210 que a criterio operacional se utilizan para manipular el lazo de control de nivel LIC_110110 y LIC_110210 respectivamente a condición de control electrónico o control neumático.

 

- En el depurador D8-2, el operador, puede manipular en campo el selector HS_110110 o activar el comando desde la sala de control HC_110110 y enviar una señal al sistema de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide LY-11011A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

- En el depurador D8-3, el operador, podrá manipular en campo el selector HS_110210 o activar el comando desde la sala de control HC_110210 y enviar una señal al sistema de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide LY-11021A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

Selección de Operación de Desvío en las Válvulas de Control de Nivel en Depuradores

Las válvulas de desvío (Bypass) YV_110110 (en el separador D8-2) y YV_110210 (en el separador D8-3) son de igual tamaño que las válvulas de control de nivel, y tienen acoplado un actuador motorizado eléctricamente y sirven  para mantenimiento o de respaldo en caso de falla de las válvulas de control. Estas válvulas utilizan protocolo de comunicación FOUNDATION FIELDBUS a dos hilos lo cual le permite al operador realizar su apertura, cierre y  acceder la información relativa a su operación y mantenimiento. Poseen selectores para colocar las condiciones de LOCAL/REMOTO, donde en condición LOCAL las manipulaciones de las válvulas pueden ser realizadas en el sitio y en la condición REMOTA la manipulación puede hacerse desde sala de control, todas las condiciones de falla, estado, porcentaje de apertura entre otras se visualizaran en la sala de control estando en la condición local o remoto.

 

5.1.2.9            Alarmas y Paros en los Depuradores D8-2 y D8-3

En los depuradores de gas de media presión D8-2 y de baja presión se considero alarmas por  muy bajo nivel, bajo nivel, alto nivel y muy alto nivel, fallas seguras, descalibración o desviación de los transmisores primarios (LIT_110110/0210), alarmas por Alto Flujo en la línea de alivio de presión. Las condiciones de protección en los depuradores D8-2/3 y control del proceso en eventos anormales ocurren cuando se dan las condiciones de muy bajo nivel (36 pulg.) y de muy alto nivel (56 pulg.).

 

- Para la detección de estos puntos de alarmas en los D8-2/3 se utilizaron los transmisores de nivel secundarios LIT_110120 y LIT_110220 respectivamente, desde los cuales se configuran los limites de alarmas, estas alarmas adicionalmente fueron configurados mediante software en el sistema de control para que tomen acciones lógicas dependiendo de las condiciones del proceso y simultáneamente serán indicadas en el Sistema SCADA LALL_110120, LAL_110120 bajo nivel (1.5 pies), LAH_110120 alto nivel (2.2 pies), LAHH_110120, YI_110120 para el D8-2 y LALL_110220, LAL_110220, LAH_110220, LAHH_110220, YI_110220 para el D8-3.

 

- Al darse la condición de muy bajo nivel se activa una rutina de supervisión y control en el PLC o RTU y este a su vez envía señales de alarma LALL_110120 del SG8-2 y LALL_110220 del SG8-3 para ser mostradas en el Sistema SCADA,  al mismo tiempo el sistema de control realiza una acción de enclavamiento y enviará una señal de 24 VDC para desenergizar las válvulas solenoides LY-11011A (D8-2) y LY-11021A (D8-3), interrumpiendo toda señal neumática hacia los actuadores de las válvulas de control LCV-110110 (D8-2) y LCV-110210 (D8-3), las cuales a su vez se cierran por la condición de falla cerrada interrumpiendo el desalojo del nivel de condensado en el depurador, hasta que el nivel se restablezca en los depuradores D8-2 y D8-3.

 

- Al darse la condición de muy alto nivel se activa una rutina de supervisión y control en el PLC o RTU y este a su vez envía una señal de alarma LAHH-110120 en D8-2 y LAHH-110220 en D8-3, para ser mostrado en el Sistema SCADA, al mismo tiempo el sistema de control realiza una acción de enclavamiento y envía una señal de 24 VDC para desenergizar las válvulas solenoides PY_11012B y PY_25022B, interrumpiendo así la señal neumática a los actuadores de las válvulas de control PCV_110120 y PCV_250220 de los depuradores D8-2/3 respectivamente, las cuales a su vez se cierran por la condición de falla cerrada, interrumpiendo un posible pase de liquido hacia las plantas compresoras PCJ-3/4/5, C-3/4 y PCJ-8/9  en el caso de gas de media presión o hacia PC-1,C-9 y PC-2 en el caso de gas de baja presión.

 

- En las línea de venteo de gas de los depuradores de la etapa de media y baja presión D8-2/3 respectivamente, se previo la instalación de unos interruptores de flujo FSH-110110 (D8-2) y FSH-110210 (D8-3), los cuales en caso de presentarse una condición de flujo de gas hacia los cabezales de venteo de media y baja (apertura de las válvulas de seguridad PSV´s) activa una entrada discreta del sistema de control y este a su vez por medio de una rutina de supervisión configurada envia una señal de alarma FAH_11010 (D8-2) y FAH_110210 (D8-3) para ser mostrada en el sistema SCADA ubicado en la sala de control.

 

5.1.2.10         Controles de Presión de Gas en los Depuradores D8-2 y D8-3

La presión de gas en los depuradores de media D8-2 y de gas de baja  D8-3 es controlada  a fin de mantener los valores requeridos en el proceso de depuración.  Para ello se dispuso controladores de presión  electrónicos tanto en la línea que va hacia el cabezal de venteo para aliviar el sistema en caso de excesos de presión, así como en la línea de transferencia de gas hacia plantas compresoras para mantener la presión requerida por el proceso.

 

Manteniendo la filosofía de control de garantizar la continuidad de operación de la planta se dispuso en cada caso  controladores neumáticos de respaldo, los cuales asumen el control de la presión de gas en caso de falla del sistema de control  electrónico o cuando los controles electrónicos requieran mantenimiento. Los lazos de control neumático conformado por el controlador PC_110120 y la válvula de control PCV_110120 en el caso de gas de media y PC_110220 y la válvula de control PCV_110220 en el caso de gas de baja. En ambos casos se previo la selección de operación de control electrónico/neumático mediante los selectores HS_110120 y HS_110220 ubicados en campo o comandos a ser operados desde el Sistema SCADA HC_110120 y HC_110220.

 

Control de Presión del Gas de Transferencia Hacia Plantas Compresoras

La presión del gas del D8-3 y de D8-2 a ser  enviado a las plantas compresoras  es controlada por los controladores electrónicos PIC_110120 y PIC_110220 respectivamente. Los transmisores inteligentes PIT_110120 y de PIT_110220 envían señal de 0 a 200 LPPC y de 0 a 100 LPPC por la red Filedbus a los PID configurados en los posicionadores inteligentes de cada una de las válvulas de control PCV_110120 y PCV_110220 que trabajaran en un rango de 0 a 100 % de apertura, modularan de acuerdo a las variaciones de presión del proceso con respecto al set point preestablecido 140 LPPC para media presión y 50 LPPC para baja presión. Simultáneamente los transmisores envían la señal al sistema de control donde existe una rutina de supervisión que emite las señales de los lazos al SCADA, entre estas señales están: presión de transferencia de gas (PI_110120), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_110120), condición del lazo de control (LC_110120), set point (SP_110120), constante proporcional (KP_110120), constante integral (KI_110120), constante derivativa (KD_110120), falla del transmisor (XIT_110120) y falla de la válvula (XIC_110120) para el D8-2, pertenecientes al D8-2. Presión de transferencia de gas (PI_110220), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_110220), condición del lazo de control (LC_110220), set point (SP_110220), constante proporcional (KP_110220), constante integral (KI_110220), constante derivativa (KD_110220), falla del transmisor (XIT_110220) y falla de la válvula (XIC_110220) para el D8-3.

 

Selección de Operación Electrónico/Neumático del Control de Presión en los Depuradores

- En los lazos de control de presión de los depuradores D8-2 y D8-3 están asociados selectores locales HS_110120, HS_110220 y comandos desde sala de control HC_110120, HC_110220 que a criterio operacional se utilizan para manipular los lazos de control de presión PIC_110120 y PIC_110220 respectivamente en condición de control electrónico o neumático.

 

- En el depurador D8-2, el operador, podrá manipular el selector HS_110120 o comando proveniente de sala de control HC_110120 o activar el comando desde la sala de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide PY-11011A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

- En el depurador D8-2, el operador, podrá manipular el selector HS_110220 o comando proveniente de sala de control HC_110220 o activar el comando desde la sala de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide PY-11022A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

Control de Venteo en los Depuradores de Gas D8-2 y D8-3

La presión del gas del D8-3 y de D8-2 a ser  enviado al venteo  es controlada por los controladores electrónicos PIC_110130 y PIC_110230 respectivamente. Los transmisores inteligentes PIT_110110 y de PIT_110210 envían señal de 0 a 200 LPPC y de 0 a 100 LPPC por la red Filedbus a los PID configurados en los posicionadores inteligentes de cada una de las válvulas de control PCV_110130 y PCV_110230 que trabajaran en un rango de 0 a 100 % de apertura, modulan de acuerdo a las variaciones de presión del proceso con respecto al set point preestablecido 155 LPPC para media presión y 60 LPPC para baja presión. Simultáneamente los transmisores envían la señal al sistema de control donde existe una rutina de supervisión que emite las señales de los lazos al SCADA, entre estas señales están: presión en el depurador (PI_110110), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_110130), condición del lazo de control (LC_110130), set point (SP_110130), constante proporcional (KP_110130), constante integral (KI_110130), constante derivativa (KD_110130), falla del transmisor (XIT_110130) y falla de la válvula (XIC_110130) para el venteo en D8-2. Presión en el depurador (PI_110210), porcentaje de apertura de la válvula (ZI_110230), condición del lazo de control (LC_110230), set point (SP_110230), constante proporcional (KP_110230), constante integral (KI_110230), constante derivativa (KD_110230), falla del transmisor (XIT_110230) y falla de la válvula (XIC_110230) para el venteo en D8-3.

 

Selección de Operación Electrónico/Neumático del Control de Venteo en los Depuradores

- En los lazos de control de venteo de los depuradores D8-2 y D8-3 están asociados selectores locales HS_110130, HS_110230 y comandos desde sala de control HC_110130, HC_110230 que a criterio operacional se utilizan para manipular el lazo de control de presión PIC_110130 y PIC_110230 respectivamente en condición de control electrónico o neumático.

 

- En el depurador D8-2, el operador, puede manipular el selector HS_110130 o comando proveniente de sala de control HC_110130 o activar el comando desde la sala de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide PY-11013A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

- En el depurador D8-2, el operador, puede manipular el selector HS_110230 o comando proveniente de sala de control HC_110230 o activar el comando desde la sala de control (PLC o RTU) donde se ejecuta una rutina que acciona o no (24 o 0 VDC) la válvula solenoide PY-11023A y colocar en funcionamiento al control electrónico o neumático del depurador. En caso de falla de la energía eléctrica entra automáticamente el control neumático.

 

5.1.2.11         Medición de Flujo de Gas de D8-2 y de D8-3

- A efectos de conocer el caudal de gas proveniente del depurador de media D8-2 durante del proceso de depuración se instalo porta placas orificio en la línea  de salida y en la línea de transferencia de gas a plantas compresoras antes de la válvula de control de presión PCV_110120.

 

- La placa orificio FE_110110 permite crear el diferencia de presión en la línea de gas de salida del D8-2, conectado a la esta hay un transmisor multivariable  UIT_110110, comunicándose en red HART a un computador de flujo, para que este ultimo realice los cálculos de totalización en MMPCED y los envié por comunicación RS-485 con protocolo Modbus al sistema de control donde existe una rutina de supervisión para reflejar estas variables en el SCADA ubicado en sala de control: flujo instantáneo FI_110110, presión PI_110110, temperatura TI_110110, flujo acumulado anterior FIQ_110110, flujo acumulado actual FIQ_11011A y falla del transmisor XIT_110110.

 

- La placa orificio FE_110120 permite crear el diferencia de presión en la línea de gas que va hacia el cabezal de media presión donde se alimentan las plantas compresoras, conectado a la esta hay un transmisor multivariable  UIT_110120, comunicándose en red HART a un computador de flujo, para que este ultimo realice los cálculos de totalización en MMPCED y los envié por comunicación RS-485 con protocolo Modbus al sistema de control donde existe una rutina de supervisión para reflejar estas variables en el SCADA ubicado en sala de control: flujo instantáneo FI_110120, presión PI_110120, temperatura TI_110120, flujo acumulado anterior FIQ_110120, flujo acumulado actual FIQ_11012A y falla del transmisor XIT_110120.

 

- Con las dos señales de flujo de gas producido FI_110110 y transferido FI_110120 proveniente del D8-2, mediante rutinas de cálculos realizadas en el computador de flujo se obtiene el caudal de gas que se ventea (FI_110130, FIQ_110130 y FIQ_11013A) cuando hay una condición de exceso de presión en el depurador D8-2, y estas a su vez son enviadas al SCADA para ser supervisadas desde la sala de control.

 

- De manera similar se mide el caudal de gas de baja presión producido, transferido y venteado generado en el depurador D8-3, utilizando los elementos e instrumentos siguientes: placas de orificio FE_110210/20, transmisores multivariables UIT_110210/20. Las señales son mostradas en el SCADA: flujo instantáneo FI_110210/20, presión PI_110210/20, temperatura TI_110210/20, flujo acumulado anterior FIQ_110210/20, flujo acumulado actual FIQ_11021A/2A y falla de los transmisores XIT_110210/20. El gas transferido en este depurador va hacia el cabezal de baja presión donde se alimentan las plantas compresoras de ese nivel de presión.

 

5.1.2.12         Medición de Presión y Temperatura en D8-2 y D8-3

La medición de presión y temperatura  en los depuradores de gas se realiza  mediante los transmisores inteligentes conectados en bus de campo con protocolo de comunicación  FOUNDATION FIELDBUS, los  mismos son los siguientes: PIT_110110, TIT_110110 en el Depurador de Media Presión D8-2 y PIT_110210 y TIT_110210 en el Depurador de Baja Presión D8-3. Las variables medidas por estos transmisores son enviadas al sistema de control y este a través de una rutina de supervisión las envía al SCADA para su visualización: PI_110110, TI_110110 en D8-2 y PI_110210, TI_110210 en D8-3. Las alarmas por alta presión en D8-2 y D8-3 ajustadas a 155 psig y 60 psig respectivamente, son generadas por las indicaciones de presión PI_110110 y PI_110210.

 

5.1.2.13       Cañón de Entrada al Módulo VIII.

- Las válvulas del cañón de entrada al módulo VIII (YV_250130 / YV_250140 / YV_250150 / YV_250160 y YV_250170) están totalmente automatizadas con actuadores motorizados. Estas válvulas utilizan protocolo de comunicación FOUNDATION FIELDBUS a dos hilos conectado al sistema de control, lo cual permite realizar su apertura o cierre de acuerdo al estado en que se encuentre el selector LOCAL/REMOTO ubicado en el actuador, en el modo LOCAL el operador de campo puede manipular la válvula de acuerdo a los requerimiento del proceso, en el modo REMOTO el operador desde sala de control puede manipular la válvula con comandos que van desde el sistema SCADA hasta el sistema de control (PLC o RTU) por medio de un protocolo de comunicación modbus y desde el PLC o RTU los comandos son enviados al actuador por medio de la red Fieldbus para así darle apertura o cierre de acuerdo a su requerimiento, adicionalmente se puede visualizar desde sala de control toda la información relativa a su operación, estado, porcentaje de apertura, mantenimiento, entre otros.

 

5.1.2.14       Administración de los Activos

A fin de supervisar la permanente y eficaz operación de la instrumentación inteligente ubicada en campo y que esta conectada a la red Fieldbus, se contó con las herramientas necesarias tipo AMS (Asset Management Application) para la gerencia y administración de todos los activos en campo, en FOUNDATION FIELDBUS / HART, supervisando y tomando toda la información no-control de los diagnósticos a nivel de cada instrumento, y facilitando las actividades para la configuración y/o calibración en línea. Estas herramientas están localizadas en la misma máquina de supervisión.

 

Diagnostico del Sistema

 

 

Ultima Actualización: 15/11/2006

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