Aplicación de una metodología de diseño de ingeniería para la automatización de un proceso de demostración de tanques, bombas, y válvulas usando Grafcet (S7 Graph) (2003)
Como trabajo de grado se realizó una aplicación de la metodología de para el desarrollo de diseños de ingeniería en control y automatización, elaborada por los estudiantes de maestría Iván Castillo y John Soto. La aplicación se desarrolló sobre un proceso de demostración, "showroom", de la empresa Siemens S.A el cual consta de un sistema de 2 tanques interconectados por una tubería, y entre los cuales se puede intercambiar un fluido impulsado por motobombas cuyos actuadores están automatizados, adicionalmente se cuenta con diversa instrumentación industrial de la línea Siemens entre los cuales esta una válvula electro-neumática en camino de tubería, sensores de presión y flujo, así como también hay sensores de nivel y temperatura en cada tanque. El proceso también incluye una banda transportadora con velocidad variable, así como sensores digitales de presencia de distinto tipo. La mayoría de esta instrumentación se encuentra conectada como periferia descentralizada por medio de una red profibus al PLC maestro, un S7-400. Finalmente, el PLC maestro esta conectado sistema con un computador de panel industrial que hace la función de SCADA, es decir adquisición de datos y control de supervisión. La aplicación de la metodología consistió inicialmente realizar el levantamiento de una documentación del proceso, tales como un PI&D, la lista de instrumentos, y las hojas de datos de varios de los instrumentos, basándonos en normas industriales tales como la ANSI/lSA-S5.1 y la ANSI S20. Después de realizada la documentación se definieron los lazos de control y secuencias sobre el proceso deseadas, que son una malla cerrada de control para cada una de las variables relevantes en el proceso: flujo, presión y temperatura, así como una secuencia general sobre la instrumentación que incluye la banda transportadora. y sus respectivos paneles gráficos. Para la implementación utilicé uno de los lenguajes estándar para la programación de autómatas GRAFCET, el cual es un lenguaje grafico funcional en el cual se describe la evolución del proceso a automatizar por medio de los elementos; estados y transiciones, que componen el GRACFCET y que describen el comportamiento del proceso en forma secuencial. Para realizar estructuradamente los GRAFCETs del proceso se utilizó la guía GEMMA la cual nos indica como ordenar los modos o estados de marcha y parada del proceso.