Aplicación al control de procesos batch

Application to batch process control

  • Enrique Yamid Garzón González Universidad Distrital Francisco José de Caldas
  • Carlos Eduardo Cotrino Badillo Pontificia Universidad Javeriana

Resumen (es_ES)

En este documento se muestra el diseño e implementación de una plataforma de control para proceso Batch, dicha plataforma de control permite la elaboración y aplicación de secuencias programadas (recetas), así como la modificación y operación de los diferentes lazos de control a partir de las variables de proceso. Para esto, se integraron tres plantas en cascada de análisis de pH, térmica y nivel (flujo de la marca Amatrol que se encuentran en los Laboratorios de la Universidad Distrital, Facultad Tecnológica), la sensórica de campo (RTD, pH metro, medidor de caudal, ultrasonido, presión diferencial) empleada mide de manera continua las variables de la receta a través de los PLC S7-300, y procesa la variable medida en cada uno de los lazos de control. En caso de presentarse alguna variación en el proceso dada por la materia prima, cambios ambientales, etc., el controlador PID y sus variantes regulan el sistema de tal manera que se mantengan las cantidades requeridas de la mezcla, todo por medio del software TIA Portal 12 (Step 7 y WINCC). Asimismo, se puede verificar el histórico de las alarmas y un reporte que indica las recetas generadas con el PLC Siemens (SIMATIC CPU 313C) en el tablero de control, en el PC con visualización en 42¨, y en la interfaz hombre – máquina HMI. Esta investigación y su desarrollo fueron co-financiadas con los equipos existentes en los laboratorios de la Universidad Distrital, por un valor aproximado de $170.000.000 de pesos.

Resumen (en_US)

This paper presents the design and implementation of a control platform for Batch process, this control platform enables the development and application of programmed sequences (recipes), as well as the modification and operation of the different control loops from variables in the process. For this, three plants were integrated in a cascade pH analysis-based model, Thermal and Level (Flow of Amatrol brand found in the Laboratories of District University, Faculty of Technology), the field sensor technology (RTD, pH meter, flow meter, ultrasound, differential pressure) used measures recipe variables continuously through the PLC S7-300, and processes the measured variable in each of the control loops. In case of any variation in the process given by raw material, environmental changes, etc., the PID controller and its variants regulate the system so that the required amounts of the mixture are kept, all by means of the TIA Portal 12 (Step7 and WinCC). Likewise, it is possible to check the alarms record and a report indicating the recipes generated with Siemens PLC (SIMATIC CPU 313C) in the control panel, in the PC with 42¨ display, and in the human–machine interface HMI. This research and its development was co-funded with the available equipment in the laboratories at District University, with an approximate value of (COP) $ 170 million.

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Biografía del autor/a

Enrique Yamid Garzón González, Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Ingeniero en control electrónico e instrumentación, especialista en instrumentación electrónica, magíster en ingeniería electrónica. Docente, Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá.
Carlos Eduardo Cotrino Badillo, Pontificia Universidad Javeriana
Ingeniero electrónico, magíster en ciencias de la state. Profesor asociado de la Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá

Referencias

AMATROL INC. (2013). Analytical process control student reference. Jefferson Village, Indiana, U.S.A.

Behary, M.; Ah King, R., & Rughooputh, H. (2004). Automatitation of sugar boiling process in batch vacuum pans using ABB-Freelance PLC (AC800F) and conductor NT SCADA. Industrial Technology, pp. 853-858, Vol. 2. IEEE International Conference.

Chacon R., E. A.; Rondon M., I. V.; Quintero G., K. R., & Rojas A., O. A. (2009). Aplicación del estandar ISA88 en el modelado del proceso de producción de azúcar en un Central Azucarero. 7th Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology, p. 10. San Cristóbal, Venezuela.

Deitz, C.; Todd, H., & Murray, S. (2003). Writing a Functional Specification for an S88 Batch Project. Chemical Engineering.

Fonseca Velásquez, A., & Fino Sandoval, R. A. (2003). Red de datos para instrumentación. Bogotá: Fondo de Publicaciones Universidad Distrital.

Garzón González, E. Y.; Camargo Casallas, E., & Bejarano, E. H. (2011). Estudio, diseño e implementación de una red industrial para robot FIREBOT. Bogotá: Fondo de Publicaciones de la Universidad Distrital.

Holy, R., & Pozivil, J. (2002). Batch control system project for a project for a pharmaceutical plant. ISA Transactions, 245-254.

Ponsa, P., & Granollers, A. (2009). Diseño y Automatización Industrial. Cataluña: Universidad Politécnica de Cataluña.

Rockwell Automation (2003). The ISA S88 Standard A Roadmap for automation a Powerful Management tool. Benefits of Manufacturing Control, 1-17.

Serna Quilindo, W. Y.; Vergara González, D. C., & Flórez Marulanda, J. F. (2011). Procedimiento de Modelado ISA S88 para Ejecución de Órdenes de Producción Basadas en Récipes. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, 107-129.
Cómo citar
Garzón González, E. Y., & Cotrino Badillo, C. E. (2014). Aplicación al control de procesos batch. Tecnura, 18, 189-204. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2014.SE1.a14
Publicado: 2014-12-01
Sección
Estudio de caso

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