Diseño de un sistema de administración de alarmas y control avanzado para los módulos de los procesos térmicos ubicados en la Planta Piloto a través del software Delta V

Este proyecto hace parte de una propuesta de investigación: Diseño de controladores avanzados para los procesos térmicos en el laboratorio de planta piloto, proyecto bienal de la octava convocatoria de investigaciones 2015-2016 UNAB.

Autores:
Herrera Acosta, Cristian Leonardo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Mechatronic Engineering
Industrial security
Automatic control systems
Industrial processes
Investigations
Analysis
Alarm management
Structure of a DCS
Delta V software
Ingeniería mecatrónica
Seguridad industrial
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Administración de alarmas
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LABORATORIO DE PLANTA PILOTO ........................................................................................... 11 1.1. Intercambiadores De Calor ........................................................................................................ 12 1.1.1. Intercambiador de cascos y tubos ................................................................................ 12 1.1.2. Intercambiador de aletas .............................................................................................. 13 1.1.3. Intercambiador de bayoneta ........................................................................................ 14 1.2. Turbina De Vapor Tipo Terry ................................................................................................. 16 2. MODELOS MATEMÁTICOS ........................................................................................................ 18 2.1. Intercambiadores .............................................................................................................. 18 2.2. Turbina .............................................................................................................................. 21 3. ESTRATEGIAS DE CONTROL ................................................................................................... 30 3.1. Introducción al control difuso ........................................................................................... 30 3.2. Diseño del control difuso .................................................................................................. 32 3.2.1. Control difuso Sugeno para intercambiadores ............................................................. 33 3.2.2. Control difuso Sugeno para turbina .............................................................................. 34 3.3. Control predictivo ............................................................................................................. 36 3.4. Diseño de control predictivo ............................................................................................. 42 3.4.1. Control predictivo para intercambiadores .................................................................... 42 3.4.2. Control predictivo para turbina .................................................................................... 46 4. VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE ESTRATEGIAS DE CONTROL PROGRAMADAS ....................... 49 4.1. Difuso ................................................................................................................................ 50 4.1.1. Intercambiadores .......................................................................................................... 50 4.1.2. Control difuso Sugeno para turbina .............................................................................. 54 4.2. Predictivo .......................................................................................................................... 56 4.2.1. Intercambiadores .......................................................................................................... 56 4.2.2. Turbina .......................................................................................................................... 58 5. DISEÑO DE CONTROLADORES A PARTIR DE LAS HERRAMIENTAS DE CONTROL AVANZADO DE DELTA V ............................................................................................................................................. 59 5.1. Fuzzy bloque Delta V ......................................................................................................... 60 5.1.1. Intercambiadores .......................................................................................................... 62 5.1.2. Turbina .......................................................................................................................... 64 5.2. MPC bloque Delta V .......................................................................................................... 66 5.2.1. Intercambiadores .......................................................................................................... 66 5.2.2. Turbina .......................................................................................................................... 68 6. NORMA ISA 18.2 ....................................................................................................................... 70 6.1. Administración De Alarmas ................................................................................................... 74 7. DISEÑO DE SIS (SISTEMA INSTRUMENTADO DE SEGURIDAD) .................................................. 81 8. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES .......................................................................................... 85 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 90 ANEXO UNO: MODELO Y RESULTADOS EXPERIMENTALES DE CONTROLADORES SOBRE INTERCAMBIADORES DE ALETAS Y CASCO Y TUBO .......................................................................... 91 ANEXO DOS: FILOSOFÍA DE ALARMAS ............................................................................................ 116 ANEXO TRES: FORMATO DE GERENCIAMIENTO DE CAMBIOS DE ALARMAS ................................. 119 ANEXO CUATRO: MANUAL DE USO DE DELTA V INSIGHT .............................................................. 121 ANEXO CINCO: MANUAL DE USO DE DELTA V PREDICT ................................................................. 144 ANEXO SEIS: MANUAL DE USO DEL HMI DEL SISTEMA .................................................................. 165 ANEXO SIETE: HMI DEL SISTEMA .................................................................................................... 190PregradoThis project is part of a research proposal: Design of advanced controllers for thermal processes in the pilot plant laboratory, biennial project of the eighth call for research 2015-2016 UNAB.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño de un sistema de administración de alarmas y control avanzado para los módulos de los procesos térmicos ubicados en la Planta Piloto a través del software Delta VDesign of an advanced control and alarm management system for the thermal process modules located in the Pilot Plant through the Delta V softwareIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronic EngineeringIndustrial securityAutomatic control systemsIndustrial processesInvestigationsAnalysisAlarm managementStructure of a DCSDelta V softwareIngeniería mecatrónicaSeguridad industrialSistemas automáticos de controlProcesos industrialesInvestigacionesAnálisisAdministración de alarmasEstructura de un DCSSoftware Delta VHerrera Acosta, Cristian Leonardo (2017). Diseño de un sistema de administración de alarmas y control avanzado para los módulos de los procesos térmicos ubicados en la Planta Piloto a través del software Delta V. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB1. EMERSON PROCESS MANAGEMENT. Empezando con su Sistema de automatización digital Delta V. Singapur.2010.2. Intercambiadores de Calor. O.A Jaramillo. Universidad Naciaonal de México. Noviembre 20, 2007.3. Mathematical modelling and simulation of the behaviour of the steam turbine. Mircea Dulau, Dorin Bica. 2014. s.l. : Elsevier, 2014.4. Gómez, Raúl Sánchez.Trabajo optativo - Logica difusa. Madrid5. Wang, Liuping. 2009.Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB. Melbourne, Australia : Springer, 20096. EMERSON PROCESS MANAGEMENT. Delta V Fuzzy. Enero. 20137. Control de temperatura con Delta V usando MPC. http://128.39.35.248/DeltaV/TrainingCenter/PDF/Air_Heater_MPC.pdf.8. ANSI/ISA–18.2–2009.Manejo de sistemas de alarmas para los procesos industriales. ISBN: 978-1-936007-19-6. Estados Unidos. 2009. 82 p.9. Brown. Simon. Overview of IEC 61508. Design of electrical/ electronic/ programmable electronic safety-related systems. 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