Simulador de Carga/Descarga de un Buque Tanque Gasero

Author(s):
J.A. Casla - Universidad País Vasco UPV/EHU
J.L. Larrabe - Universidad País Vasco UPV/EHU
M.A. Gómez - Universidad País Vasco UPV/EHU

Industry:
Oil and Gas/ Refining/ Chemicals

Products:
LabVIEW, DSP Module

The Challenge:
Realizar una aplicación tanto de simulación como de control para el entrenamiento de tripulaciones en los procesos de Carga/Descarga de buques Tanque de transportes especiales (Gases licuados, Petroleros, Productos Químicos) cumpliendo con las especificaciones IMO (Organización Marítima Internacional) para su aplicación en los cursos para la obtención de los certificados de competencia de las tripulaciones, incorporando una aplicación destinada a la Operación y Monitorización

The Solution:
Mediante la utilización de las herramientas LabVIEW y LabVIEW DSC Module, se ha construido una aplicación en simulación de todos los procesos de Carga/Descarga y en cálculo y monitorización el estado estructural del buque como consecuencia de la carga y su estabilidad.

Introducción

Se ha desarrollado una aplicación orientada en varios campos:

•         Entrenamiento de tripulaciones en las Operaciones de Carga/Descarga.

•         Cálculo (OFF LINE) de los esfuerzos estructurales del buque y condiciones de estabilidad, previos a los Procesos de

 •         Carga/Descarga.

•         Monitorización (ON LINE) de los esfuerzos estructurales del buque y condiciones de estabilidad dependientes de la carga, mediante adquisición de datos de manera directa de las señales de Campo  del Buque.

 

Herramientas empleadas:

-     Lab View DSC → Data Shockets:

Nos permite la lectura y escritura de datos entre diferentes aplicaciones que trabajan en paralelo.

-     Alarms & Events:

Nos permite memorizar y captar cada una de las operaciones realizadas por el operador para un control de las mismas y un análisis posterior.

-     Network Tags:

Nos permite la comunicación entre los diferentes puestos de trabajo mediante una red LAN, pudiendo

 crear puestos específicos para realizar tareas de control y visualización.

Los procesos de Carga/Descarga deben seguir una serie de protocolos de Operación. Estos protocolos se realizan con apertura y cierre de válvulas y puesta en marcha y parada de Equipos (Bombas, Compresores etc.) Cada uno de estos dispositivos lleva un DataShocket asociado, así de esta forma se puede obtener una libertad de movimientos que posteriormente se verá reflejada en un archivo .txt o Excel.

Este fichero es un informe a tiempo real de qué decisiones se han tomado en cada momento y cuáles han sido sus consecuencias.

Lógicamente al ser una aplicación de entrenamiento, tiene unas herramientas de aprendizaje, como enclavamientos e indicadores de “acción equivocada”.

Desde este módulo se gestiona toda la operación (en simulación)  igual que a bordo de un buque  se efectuaría en modo real. Igualmente necesitamos alarmas (de llenado de tanques, de Tº, etc….). La herramienta alarms & events del LabVIEW DSC Module nos permitió gestionarlas.

Estas alarmas surgen por los cambios que sufre el buque en estas operaciones.

 MODULO CALCULO y/o MONITORIZACION

Con este calculador y monitorización obtenemos el estado real del buque en cualquier  condición de carga y obtenemos los valores de los parámetros:

1         Desplazamiento, calados, escoras, asientos.

2         Grados de cumplimiento de estabilidad estática y dinámica.

3         Distribución de Esfuerzos Cortantes y Momentos Flectores.

Todos estos parámetros deben ser calculados cada vez que se efectúa algún cambio en las condiciones del buque y el calculador debe avisar al simulador de los cambios y alarmas. Esto se ha conseguido gracias a la herramienta ‘Eventos’ que hacen que la aplicación consuma un mínimo recursos, haciendo más fiable los resultados.

El flujo de datos entre ambos MODULOS se realizó mediante Datashockets y Tags, y de este modo poder gestionar las alarmas y eventos producidos.

Este módulo tiene 3 tareas diferenciadas

1.        “Calculador de Cargas”: Introducimos de forma manual los datos y de este modo sabemos previamente a realizar la Carga/Descarga que situación/condición vamos a obtener.  

2.        “Calculador de Cargas ON LINE para el simulador”: Este último transmite los datos necesarios al “Calculador de Cargas” y este le devuelve el estado del buque.

3.        Implementación en un sistema real, ya que ahora las señales no las obtiene del simulador sino que se adquieren mediante DAQ.

Por último se ha querido desarrollar la aplicación de entrenamiento hasta simular la realidad en la que ocurren fallos inesperados.

Bajo esta línea y la de un supervisor se desarrolló un puesto de instructor que puede Visualizar  y Controlar “la situación” del buque.

Además se ha realizado para controlar tantos puestos como queramos, es decir, un puesto de tutor puede simular fallos, controlar y visualizar cualquier aplicación que esté funcionando en una red LAN.

 Esto se ha conseguido gracias a las Network Tags, ya que se comparten una serie de variables.

 El puesto de instructor no posee ninguna lógica, sólo comparte unos DataShockets como Administrador y modifica (simulando fallos) la operación realizada en un PC que es quien gestiona y calcula todos esos cambios.

 

 

 

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J.A. Casla
Universidad País Vasco UPV/EHU

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