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Universidad de Zaragoza Proyecto de Fin de Carrera de Ingeniería Industrial APLICACIÓN SCADA PARA EL CONTROL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN EN UNA PLANTA QUÍMICA Departamento de informática e Ingen Área de Ingeniería de Sistemas y Automática AUTOR: IRENE DE LA VEGA ROMERO DIRECTOR: JAVIER MINGUEZ ZAFRA Centro Politécnico Superior Proyecto de Fin de Carrera de Ingeniería Industrial APLICACIÓN SCADA PARA EL CONTROL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN EN UNA PLANTA QUÍMICA Departamento de informática e Ingen iería de Sistemas Área de Ingeniería de Sistemas y Automática AUTOR: IRENE DE LA VEGA ROMERO DIRECTOR: JAVIER MINGUEZ ZAFRA CURSO 2010-2011 MAYO-2011 Centro Politécnico Superior Proyecto de Fin de Carrera de Ingeniería Industrial APLICACIÓN SCADA PARA EL CONTROL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN EN UNA iería de Sistemas Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 3 APLICACIÓN SCADA PARA EL CONTROL DE PRODUCCIÓN EN UNA PLANTA QUÍMICA RESUMEN El presente proyecto ha sido desarrollado durante el periodo de prácticas realizado en la empresa Entrerríos Automatización (S.A.). El objeto del mismo es el desarrollo de una aplicación Scada para el control de una nueva línea de producción dentro una planta química. Dicha empresa química solicita los servicios de Entrerríos para la creación e implantación del autómata. El proceso productivo consiste en la elaboración de diferentes productos químicos, y es llevado a cabo en varias fases: Carga de las materias primas y de los reactivos en los tanques de almacenamiento de la planta para su posterior utilización; elaboración de los diferentes productos finales mediante la mezcla de ciertas materias primas, reactivos y aditivos, en su cantidad exacta y bajo determinadas condiciones, dependiendo del producto que se desea conseguir en cada proceso; y descarga del producto final para su posterior venta. Todo el conjunto de la instalación está controlado mediante la instrumentación de válvulas, tanques y demás elementos. Las fases de ejecución del proyecto son: 1) Análisis de las exigencias y especificaciones del cliente y de los diferentes elementos de los que consta la planta. El cliente aporta la información de los ciclos del proceso productivo y de la instrumentación de la que ha de disponer la instalación. Con ello se elabora el diseño de automatización del proceso. 2) Diseño de la solución: Elaboración de la lista de parámetros de control que serán utilizados en la programación del interfaz hombre-máquina. Diseño de las líneas de programa mediante diagramas de flujo, que muestran la jerarquía de las acciones, las restricciones que ha de tener el sistema y los controles ante posibles fallos. 3) Diseño e implementación del interfaz visual Scada mediante una herramienta informática de Omron (CX-Supervisor). Su misión es la de ofrecer al operario una visión rápida y global de los procesos que están en funcionamiento, permitir la ejecución de otros y aportar seguridad ante posibles fallos en la instalación y las máquinas involucradas. 4) Elaboración de un plan de pruebas mediante el cual se verificará la correcta implementación de la aplicación, antes de su instalación en la propia planta. 5) El proyecto contendrá un manual de usuario que se entregará al cliente, explicando el funcionamiento del Scada. El proyecto ha de ser fiel a las exigencias del cliente y ser resuelto dentro del plazo de entrega negociado. La memoria recoge la explicación de cada una de las fases desarrolladas, y se encuentra más extensamente documentada en los diferentes anexos adjuntos. Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 4 Índice 1 Introducción .......................................................................................................................... 6 1.1. Ámbito de desarrollo del proyecto .............................................................................. 6 1.2. Diagrama de Gantt ....................................................................................................... 8 2 Descripción de la instalación y nomenclatura ................................................................... 10 2.1. Redes de comunicación .............................................................................................. 10 2.2. Depósitos y circuito hidráulico ................................................................................... 11 2.3. Válvulas ....................................................................................................................... 11 2.4. Bombas ....................................................................................................................... 11 2.5. Instrumentación ......................................................................................................... 11 2.6. Otros elementos ......................................................................................................... 12 3 Especificaciones: descripción del proceso ......................................................................... 12 4 Diseño de la solución .......................................................................................................... 13 4.1. Parámetros de control ................................................................................................ 13 4.2. Diagramas de flujo ...................................................................................................... 17 4.2.1. Ejemplo: Proceso MP4 (Materias Primas 4) ...................................................... 19 5 Implementación .................................................................................................................. 23 5.1. Programación del autómata....................................................................................... 23 5.2. Creación de la aplicación Scada ................................................................................. 23 5.2.1. Ejemplo: Proceso “Producto acabado 4” ........................................................... 25 6 Plan de pruebas .................................................................................................................. 28 7 Conclusiones ....................................................................................................................... 30 8 Leyendas ............................................................................................................................. 31 9 Bibliografía .......................................................................................................................... 32 Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 5 ANEXO I: Instrumentación y red de comunicación………………………………………………………….34 ANEXO II: Procesos…………………………………………………………………………………………………….….41 ANEXO III: Diagramas de flujo ………………………………………………………………………………….……59 ANEXO IV: Interfaz visual Scada ……………………………………………………………………..……………118 ANEXO V: Plan de pruebas…………………………………………………………………………………………..140 ANEXO VI: Manual de Usuario Scada……………………………………………………………………………146 ANEXO VII: Planos de la planta…………………………………………………………………………………….165 Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 6 1 Introducción 1.1. Ámbito de desarrollo del proyecto El término SCADA significa Supervisory Control and Data Adquisition, es decir, supervisión, control y adquisición de datos. Se trata de una aplicación software generalmente diseñada para el control de producción industrial, proporcionando comunicación entre un ordenador y los dispositivos de campo (controladores autónomos, autómatas programables, etc.) y controlando el proceso desde la pantalla del ordenador. A su vez, aporta a los usuarios información sobre la producción. Un sistema SCADA está destinado a realizar cuatro funciones principales: 1. Adquisición de datos 2. Comunicación de datos 3. Presentación de los datos – Visualización 4. Control La principal característica de estos interfaces de visualización es que son flexibles, ya que pueden monitorear y controlar cualquier red que se les asigne. Además, aportan sencillez de control y manejo al usuario. El presente proyecto consiste en el desarrollo de una aplicación Scada para el control del proceso productivo en una planta química, la cual ha contratado los servicios de la empresa Entrerríos Automatización S.A. para su realización. La empresa química, de la cual se mantendrá el anonimato por razones de privacidad, se dedica a la elaboración de diferentes productos químicos y desea automatizar el proceso de producción de una nueva área de la planta. En el apartado 3 de esta sección se describen los ciclos de producción a implementar. Asimismo, los nombres de las materias primas, reactivos o productos finales no son mostrados por el mismo motivo de confidencialidad, y son designados en función del tipo de sustancia y del proceso en el que se ven involucrados. Ver apartado 4.1. El proyecto solicitado es amplio y abarca varias áreas de trabajo: − Desarrollo del proyecto eléctrico y diseño del cuadro. − Configuración del equipo de control y de las redes de comunicación. − Confección y suministro de documentación. Incluye planos eléctricos, listado de programa, diseño del interfaz visual (Scada), parametrización de variadores y otros dispositivos. La oferta incluye la instalación y puesta en marcha, su seguimiento y la posibilidad de realizar modificaciones en el futuro. Este proyecto fin de carrera se centra en la parte de control y automatización de la planta. Desarrollo mediante una aplicación de OMRON, basada en un PLC CJ1M, Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 7 que abarca la programación del PLC y el diseño e implementación del interfaz máquina-usuario (Scada). El soporte informático utilizado es una aplicación de OMRON. Su uso viene impuesto por deseo del cliente, pese a la propuesta de la empresa proyectista de utilizar otras aplicaciones más potentes para la realización del mismo. El servidor Scada estará ubicado en el centro de control. La aplicación Scada está destinada básicamente a controlar la producción, pudiendo visualizar qué productos han sido elaborados, qué cantidades existen de cada uno, que fallos han aparecido en un instante determinado, cuáles se han producido en el pasado, etc. El punto fundamental es el crear una aplicación clara y sencilla de manejar. El objeto de este proyecto es el de conseguir que la nueva ampliación de la planta química tenga un sistema de producción moderno y eficaz, así como fácil de utilizar por cualquier operario. El programa debe tener en cuenta posibles imprevistos y fallos que puedan aparecer durante el proceso productivo. Esto es, crear un sistema de control claro, rápido y seguro. Las fases de realización del proyecto son: 1) Análisis de las exigencias del cliente y de los diferentes elementos de los que consta la planta. El cliente aporta la información de los pasos del proceso productivo y de la instrumentación de la que dispone la planta. Con ello se podrá elaborar el diseño de automatización del proceso. 2) Diseño de la solución. Elaboración de la lista de parámetros de control que serán utilizados en la programación de la aplicación. Diseño de las líneas de programa mediante diagramas de flujo, que muestran la jerarquía de las acciones, las restricciones que ha de tener el sistema y los controles ante posibles fallos. 3) Aplicación Scada. Este interfaz máquina-usuario será diseñado mediante una herramienta informática de OMRON (CX-Supervisor). Su misión es la de ofrecer al operario una visión rápida y global de los procesos que están en funcionamiento, permitir la ejecución de otros procesos configurados y aportar seguridad en su funcionamiento. 4) Simulación de su uso en oficina antes de su implantación en la planta. Diseño de un plan de pruebas para concluir que la aplicación ha sido implementada correctamente. Ver anexo V. 5) El proyecto contendrá además un manual de usuario para el cliente, explicando el manejo del Scada. Incluido en anexo VI. Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 8 El trabajo habrá de estar en concordancia con los requisitos solicitados por el cliente y deberá resolverse dentro del plazo de entrega negociado. A partir del diseño de la solución, la programación se realiza en el soporte de Omron CX-Programmer y la elaboración del Scada, mediante CX-Supervisor, también de Omron. El proyecto finaliza con la realización de un plan de pruebas que será implementado antes de la puesta en marcha del sistema, para asegurar el correcto funcionamiento del mismo ante el cliente y evitar posibles fallos que puedan dañar la instalación. 1.2. Diagrama de Gantt El proyecto solicitado por el cliente dispone de un plazo de entrega. Esto implica una programación de las tareas que hay que realizar. A la elaboración del proyecto en la empresa, hay que añadir el tiempo de documentación del mismo para realizar su presentación como proyecto de fin de carrera. La programación del tiempo ha sido realizado mediante un diagrama de Gantt (ver Ilustración 1). Este diagrama no abarca sólo el tiempo dedicado al trabajo para el cliente, sino también el dedicado al trabajo personal de documentación. El comienzo del periodo de prácticas en la empresa proyectista, Entrerríos Automatización, comienza en septiembre, coincidiendo con el inicio del proyecto en el cual trabajaré. El primer paso, debido a la ausencia de formación en esta área, es el de aprendizaje en el uso de las herramientas informáticas que más adelante se utilizarán. El “análisis de las especificaciones” implica comprender los deseos del cliente para realizar un correcto planteamiento de la solución y adecuada ejecución del proyecto. El trabajo se divide en tres fases: 1. Diseño de la solución: análisis en profundidad de las especificaciones solicitadas; creación de los diagramas de flujo, a partir de los cuales se realizará la parte de programación del programa; diseño general de las pantallas Scada, para su posterior elaboración. 2. Implementación: elaboración del listado de parámetros de control del sistema; creación de la aplicación Scada a partir de lo diseñado en la fase anterior; programación del PLC para el control de la planta. Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 9 3. Fase de pruebas: creación de un plan de pruebas y comprobación de la correcta implementación del proyecto mediante las mismas. Durante el periodo de realización del proyecto se acuerdan citas con el cliente, realizando visitas a la planta para concretar aspectos poco definidos y posibles modificaciones. Una vez elaborado el proyecto, se crea un manual de usuario del interfaz Scada para el cliente, y se documenta para la presentación del proyecto fin de carrera. Ilustración 1. Diagrama de Gantt Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 10 2 Descripción de la instalación y nomenclatura En el anexo VII se encuentran los planos facilitados por el cliente, los cuales aportan una visión general de cómo estará distribuida la planta, de los elementos que la componen y de su instrumentación. La información detallada sobre los elementos que componen el sistema (apartados 2.2-2.6) se adjunta en el anexo I. 2.1. Redes de comunicación La ilustración 2 muestra el esquema de la red que controlará la instalación. Existe un único PC en el que se ejecuta y almacena la aplicación Scada, de control y supervisión de la planta. El servidor Scada conecta con el PLC mediante red Ethernet. El PLC, modelo CJ1M, es elegido en función del volumen de parámetros de control que van a ser necesarios. Su elección va precedida de un estudio inicial del proyecto, que permite estimar el espacio de memoria que ha de tener el dispositivo. Siempre se implantará un PLC con más memoria que la estimada al inicio del proceso, en previsión de posibles modificaciones y ampliaciones que en un futuro pueda desear hacer el cliente. Se trata de un sistema de lazo cerrado, ya que los datos fluyen desde el PLC hasta los elementos que componen la instrumentación, y viceversa, realimentando continuamente la información del sistema. Ilustración 2. Red de comunicación Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 17 4.2. Diagramas de flujo Los diagramas de flujo permiten implementar, de una manera esquemática, la solución del proceso para su posterior programación. Son de gran utilidad a la hora de, una vez creado el programa, resolver fallos, ya que su visualización es más clara que las líneas de programa. Estos diagramas han sido elaborados a partir de los procesos especificados por el cliente (ver anexo I). Todo proceso está dividido en cuatro procesos (ilustración 5): • Condiciones Iniciales: al seleccionar un proceso en la pantalla general, comienza el control de las condiciones iniciales para comprobar si puede ser inicializado en función de las restricciones impuestas. • Procesos: abarca cada una de las fases que han de ejecutarse consecutivamente. • Control: hace referencia al control de defectos. Si se ejecuta una acción no deseada o se registra un valor no deseado que pueda dañar el sistema, se activa una alarma y se pausa el proceso. • Visualización Scada: muestra los mensajes de estado que deben visualizarse en el interfaz usuario y que permiten realizar el seguimiento del proceso. Ilustración 5. Estructura de programación de cada proceso El programa está organizado por procesos, algunos de los cuales son incompatibles de ser ejecutados simultáneamente. Esta incompatibilidad se debe a, por ejemplo, involucrar un mismo tanque en varios procesos. Esto hace que, para no provocar fallos en el funcionamiento, haya que ejecutarlos uno a continuación del otro. La ilustración 6 muestra el diagrama de la estructura global del programa, así como las incompatibilidades entre procesos. CONDICIONES INICIALES PROCESOS CONTROL VISUALIZACIÓN SCADA PROCESO XX Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 18 Ilustración 6. Estructura global del programa El anexo III contiene los diagramas de flujo de cada uno de los procesos. PROCESOS 1.MATERIAS PRIMAS 2.PREPARACIÓN REACTIVOS 3.REACCIONES 4.VACIADO REACTORES 5.PRODUCTO ACABADO MP1.Descarga Camión a T306 MP2.Descarga Camión a T307 MP3.Descarga Camión a T308 MP4.Descarga tolva a S311 . PR1.De T126 a T309 PR1.1.Reactivo 1 PR1.2.Reactivo 2 RE1.Producto TIPO A en T301 RE3.Producto TIPO B en T302 RE1.1.Producto 1 RE1.2.Producto 2 RE3.1.Producto 3 RE3.2.Producto 4 PA1.Descarga T303 a Camión PA2.Descarga T304 a Camión PA3.Descarga T305 a Camión PA4.Descarga de... ...T303 en T315 ...T304 en T315 VR1.Vaciado de T301 en T303 VR2.Vaciado de T302 en... ...T304 ...T305 OR OR OR OR OR OR OR OR OR OR OR OR OR Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 19 4.2.1. Ejemplo: Proceso MP4 (Materias Primas 4) El diseño de los diagramas de flujo de cada uno de los procesos se ha llevado a cabo tomando como referencia los procesos descritos en el anexo I. A continuación se muestra la implementación del proceso MP4. Los demás procesos siguen la misma estructura, cada uno cumpliendo con sus propias restricciones. Ilustración 7. Estructura general del programa – Selección del proceso MP4. El anexo I contiene la definición de los pasos a seguir en las diferentes fases de cada proceso. En este caso (proceso de llenado de Materia Prima 4 en tanque S311) se describen las condiciones iniciales que ha de cumplirse para permitir el inicio del mismo (ilustración 7): El proceso consiste en un trasvase desde una tolva hasta un tanque. El producto pasa de la tolva a un tornillo sin fin que conduce el producto hacia un elevador de canjilones, el cual descarga en el tanque S-311. Los pasos previos al inicio del proceso son: o Comprobar que no hay otro proceso activo extrayendo producto del tanque, es decir, que las válvulas HV311B y C estén cerradas. Y, por seguridad, también la HV311; o Comprobar que la célula de carga (CC-311) no registra un valor mayor que la cantidad máxima permitida en el tanque. Si alguno de estos casos se diera, el proceso deberá pausarse. Si no hay ningún otro proceso activo, se habilitará la botonera de campo. Los pasos descritos son representados como acciones en el diagrama de flujo (ilustración 8). Las acciones implican la asignación de valores a los parámetros de control, o la ejecución de animaciones en Scada. Si la ejecución de “Condiciones PROCESOS 1.MATERIAS PRIMAS 2.PREPARACIÓN REACTIVOS 3.REACCIONES 4.VACIADO REACTORES 5.PRODUCTO ACABADO MP1.Descarga Camión a T306 MP2.Descarga Camión a T307 MP3.Descarga Camión a T308 MP4.Descarga tolva a S311 . CONDICIONES INICIALES PROCESOS CONTROL VISUALIZACIÓN SCADA Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 20 Iniciales” finaliza sin errores, se direcciona al siguiente paso, en este caso la fase 1 del proceso (F1). Los parámetros introducidos desde el Scada en el inicio se representan al pie del diagrama de flujo de “condiciones iniciales” y se denomina “receta”. En MP4 deberá asignarse un valor a la cantidad máxima de producto que ha de haber en el tanque para permitir la descarga de producto. El seguimiento de los demás diagramas de flujo puede hacerse mediante la descripción adjunta en el anexo I. Ilustración 8. Diagrama de flujo Proceso MP4 – Fase: Condiciones iniciales El proceso de MP4 se ejecuta en una sola fase (ilustración 9). Al finalizar la fase, se direcciona otra vez a su comienzo (F1), ya que se puede volver a ejecutar tantas veces como se quiera, siempre que no exista defecto. Abrir Pantalla MP4 CI 1 T1 HV311 Cerrada & HV311B Cerrada & HV311C Cerrada & [CC311<LT311_max] SCADA: Selección proceso MP4 DEF_GRAL:=1 BT_311==1 SCADA: Abrir pantalla MP4 T2 CI 2.2 NO SI CONDICIONES INICIALES CI 0 F1 MP4 CONDICIONES INICIALES Receta MP4 Cantidad máxima para permitir descarga CI 2.1 BT_311 HABILITAR T3 Botonera de campo PULSADA Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 21 Ilustración 9. Diagrama de flujo Proceso MP4 – Fase: Proceso En el proceso “control” (ilustración 10) se encuentran los defectos y las acciones que deben ejecutarse para proteger la instalación. En este caso se observa que si el nivel del tanque S311 supera al nivel definido como nivel máximo, se ejecuta un defecto general, y el proceso se pausa. A su vez, elimina el mensaje de defecto general si este ha sido solventado. Ilustración 10. Diagrama de flujo Proceso MP4 – Fase: Control La visualización del proceso el interfaz usuario, tal y como se muestra en la ilustración 10, se ejecuta en el apartado siguiente “visualización Scada” (ilustración 11). HV311A ABRIR & E4 ON & SF7 ON & MP4:=1 F1 MP4 PROCESO T3 Nivel de tanque máximo o Botonera de campo PULSADA MP4:=0 & MP4_F1:=1 & BT311 DESHABILITADA CI 2.1 SF7 OFF & E4 OFF & HV311A CERRAR [LT_311 >= LT_311_max] OR [BT_311==0] F1 NO DEF_GRAL==1 CONTROL C 0 MP4 CONTROL Defecto General T1 C 1 BT311 DESHABILITAR MP4 PAUSA SCADA: “Reiniciar” SCADA: “Habilitar” SI Defecto Nivel máximo en tanque S311 LT_311>=LT_311_max T2 CI 0 NO SI C 1 T1 [SCADA: “Reiniciar” OR SCADA: “Habilitar”] PULSADO & DEF_GRAL==0 DEF_GRAL:=1 CI 1 CONDICIONES INICIALES CI 0 CONDICIONES INICIALES Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 22 Ilustración 11. Diagrama de flujo Proceso MP4 – Fase: Visualización en Scada El programa contendrá a su vez bloques que completan la correcta ejecución del conjunto de procesos: • Rearme: anulación de defectos y alarmas. Esta acción es ejecutada desde el Scada o desde algún pulsador a pie de máquina. • Lectura y habilitación o deshabilitación de variables analógicas y de profibus. • Cambio de unidades. Esto es necesario para calcular cantidades de producto, ya que los niveles de los tanques se introducen en metros y los caudalímetros miden en litros. Para ello, el usuario introduce datos como el radio y la altura del tanque (en metros) o la densidad del producto. El parámetro “Defecto General” es común a todos los procesos, por lo que afectará a todas las líneas de programa. Esta es una de las muchas medidas de seguridad que gobiernan la instalación. Ilustración 12. Área Scada – Mensajes de estado Descarga ACTIVA MP4 VISUALIZACIÓN EN SCADA MP4 PAUSA Proceso en pausa BT311 Habilitada Botonera de campo habilitada para inicio de proceso Proceso habilitado desde SCADA nº Proceso Batch ### MP4_F1 FASE 1: Descarga tolva GRIS: BT311 HABILITADA VERDE: BT311 DESHABILITADA GRIS: MP4 == 0 VERDE: MP4_F1 == 1 AMARILLO: MP4:=1 GRIS: MP4 == 0 VERDE: MP4 == 1 Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 23 5 Implementación El control de la planta se realiza a través de la programación del PLC y del interfaz hombre-máquina (Scada). 5.1. Programación del autómata Programación del PLC: - Configuración hardware del equipo central y sus comunicaciones. - Programación de eventos generales: fallos de alimentación, modos de funcionamiento, etc. - Captación de sensores de campo: caudalímetros, sensores de nivel, etc. - Modos de funcionamiento automático y manual para todos los accionamientos. El PLC ha sido elegido de la marca OMRON, y programado mediante su aplicación CX_Programmer. La programación del autómata se divide en tres grandes grupos: • El llamado “Generales”, engloba averías, fallos, etc., de carácter global; señales analógicas (niveles, células de carga, etc.); “Profibus”, destinado al control de las señales de los caudalímetros. • El apartado “Tanques”, en el que cada uno de los tanques implicados en el proceso y todos sus elementos, como bombas y válvulas, son implementados para su control. • El último, llamado “Procesos”, incluye, como su nombre indica, la programación de cada proceso, con todos los requisitos de ejecución requeridos por el cliente. En cada uno se definen las correspondientes condiciones que limitan la puesta en marcha, activan alarmas o pausan el proceso, evitando fallos en su ejecución o daños en la instalación. 5.2. Creación de la aplicación Scada Programación del Scada: - Desarrollo de las pantallas necesarias para el diagnóstico ampliado de toda la instalación. - Desarrollo de pantallas para el mando de los accionamientos. - Configuración de procesos y sus parámetros Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 24 - Visualización y gestión de alarmas. Registro de históricos. - Visualización y registro de tendencias de señales analógicas y valores de proceso. - Configuración de comunicaciones con el PLC. Diseño del Scada: La aplicación Scada es creada en función a los requisitos solicitados por el cliente y siguiendo la estructura de procesos definida en el apartado 3. Pantallas que la componen: • Generales Instalación: página de inicio en la que se selecciona el proceso al que se quiere acceder. • Una pantalla por cada proceso, clasificadas según tipo: - Materias Primas (MP): MP1, MP2, MP3 y MP4. - Preparación de reactivos (PR): PR1. - Reacciones (RE): RE1 y RE3. - Vaciado de reactores (VR): VR1 y VR2. - Producto acabado (PA): PA1, PA2, PA3 y PA4. • En cada proceso, pantalla ejecutable que permite introducir los parámetros de control (receta). • Pantallas emergentes que muestran información sobre los diferentes elementos (bombas, tanques, etc.). • Elemento “plantilla”, visualizada siempre a pie de página, permitiendo el control de las alarmas y opciones comunes de manejo de la instalación. • Pantallas de gráficos para el control de los valores más importantes de proceso. • Opción de imprimir informes y gráficos. Pantalla emergente de acceso al archivo y de activación de la impresión. (Sólo en diseño.) Las alarmas, definidas en el anexo IV, son los mensajes de fallo del sistema que se ejecutan en el interfaz usuario para su visualización durante la persistencia del error y para su registro en el apartado “histórico de alarmas”. A continuación se muestra un ejemplo del interfaz de usuario (apartado 5.2.1). La explicación en profundidad de la creación del Scada y sus posibilidades se puede consultar en el Anexo III. Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 25 Zona de visualización de elementos gráficos Zona de visualización del proceso 5.2.1. Ejemplo: Proceso “Producto acabado 4” El diseño de las pantallas de proceso del interfaz hombre-máquina se realizan siguiendo una misma estructura de proceso. Tomando como referencia los procesos definidos por el cliente (ver anexo II), se comienza por identificar los elementos que toman parte en el mismo. En este caso, para el proceso “Producto acabado 4 (PA4) – trasvase a T315 desde T303 ó T304” (ilustración 13), se requieren los siguientes elementos: • Tanque T315: − Tanque de reacción. Muestra una pantalla emergente al pulsar sobre su representación gráfica, para la asignación de los parámetros de control del mismo. − Elemento de visualización de información relativa al tanque. Nombre del tanque Nombre del producto contenido Nivel de producto El nombre del producto contenido en el tanque se selecciona pulsando en el cuadro de información (ilustración 14). Esta acción ejecuta la visualización de la pantalla emergente “selección de producto”, para la selección del producto. • Agitador J315. • Válvula HV-303B, de paso de producto del tanque T303 a T315. Ilustración 13. Pantalla Scada – Proceso PA4 Ilustración 14. Propiedades de tanque Aplicación Scada para el control de producción en una planta química Irene de la Vega Romero 26 • Válvula HV-304B, de paso de producto del tanque T304 a T315: − Código de colores indicativo del estado de las válvulas:  VERDE: abierta  GRIS: cerrada  ROJO: en defecto − Elemento emergente para la asignación de parámetros de control de las válvulas (ver anexo IV). • Bombas P303 y P304, de impulsión de producto desde T303 ó T304: − Código de colores para mostrar el estado de las válvulas y las bombas (ilustración 15):  VERDE: en marcha  GRIS: en paro  ROJO: en defecto − Elemento emergente para asignación y visualización de los parámetros de control de las bombas, en este caso son motores simples (ver anexo IV). • Caudalímetros FT303 y FT304 Nombre del tanque Caudal instantáneo Flujo totalizado Flujo deseado − Elemento emergente denominado “caudalímetro” (ilustración 16) para la asignación de la cantidad que se desea trasvasar o flujo deseado (ver anexo IV). El área de visualización del proceso, mediante la que se realiza el seguimiento de las fases, estado y fallos del mismo, se define igualmente en función de lo requerido por el cliente. En este caso, se diferencian cuatro apartados dentro de esta zona: • Mensajes de estado (ilustración 17): área de visualización del estado del proceso: − Estado de conexión: pausado, conectado y/o producto acabado. Según el color visualizado se interpretará un estado diferente:  Verde: estado activo  Gris: estado no activo − Parámetros del proceso: número de proceso (batch), tiempo de duración de la fase del proceso activo (tiempo de fase) y fecha de inicio del proceso. Ilustración 16. Caudalímetro Ilustración 15. Motor bomba Ilustración 17. Visualización mensajes estado