Frittcontrol: Supervisión y Control del Proceso de Fusión en Hornos Industriales

Author(s):
Alejandro Vaquer Puigcerver - Desintec Ingeniería, S.L.

Industry:

Products:

The Challenge:
La necesidad de realizar un sistema robusto que integre el control de funcionamiento y de producción de los hornos de fusión, registrando los parámetros de proceso para evaluar el rendimiento energético y productivo del mismo, y optimizarlo mediante el análisis de estos datos.

The Solution:
Se desarrolla una herramienta que permite controlar en tiempo real 300 variables tanto analógicas como digitales La supervisión del proceso se realiza desde un PC utilizando el módulo DSC. La aplicación PC actúa como un servidor de datos utilizando las posibilidades de las variables compartidas de red, permitiendo controlar el proceso de forma remota. Utilizando el módulo LabVIEW Real-Time se ha desarrollado la aplicación de control del sistema que se ejecuta determinísticamente embebida en el controlador Compact FieldPoint 2110 Real-Time.

Productos utilizados:

 

Software: LabVIEW 8.0, Módulo DSC 8.0, Módulo Real-Time 8.0

 

Hardware: Compact FieldPoint cFP 2110 con los siguientes módulos: cFP-DI-304, cFP-DI-301, cFP-DO-403, cFP-AI-111, cFP-TC-120, cFP-CB-3 y cFP-AIO-600.

 

Frittcontrol, nace como solución aportada por Desintec Ingeniería al tejido industrial del sector químico para la fabricación de fritas (base principal par ala elaboración del esmalte). Esta herramienta además de realizar un control y supervisión del proceso, registro de datos, alarmas y eventos de los hornos de fusión, permite a su vez servir de interface entre datos de producción industrial y los sistemas globales de gestión de información tipo ERP’s.

En líneas generales esta herramienta nos va a permitir supervisar de una manera exhaustiva y precisa el funcionamiento de varios hornos, cada uno de ellos con 300 variables aproximadamente desde un mismo PC, así como todos los sistemas periféricos de los hornos como son las básculas de pesaje y la alimentación de materia prima del sistema. Se parte con una serie de premisas para realizar esta herramienta y es que esta sea, intuitiva, potente, flexible y eficiente.

¿Que se pretende con que la herramienta sea intuitiva?

Esta herramienta esta destinada a ser utilizada por tipo de personas con diferentes formaciones. Por tanto debía realizar un interfaz con el usuario fácil, entendible y ergonómico con lo que conseguimos acotar el error humano.

Pues bien, la flexibilidad en el sector químico es bastante relevante, cada aplicación puede variar dependiendo de la particularidad del cliente, es decir, se necesita una adaptabilidad. Además lo que nos permite NI LabVIEW 8.0 es realizar un sistema escalable según las necesidades del cliente y su posibilidad económica.

¿Y la potencia?

La potencia de esta herramienta reside principalmente, no en su capacidad de gestionar las 300 variables de cada proceso, si no la capacidad que tiene el sistema de calcular y analizar los datos, cuyos resultados son los que al cliente le van a servir para mejorar el rendimiento del su proceso.

¿Y la eficiencia?

La eficiencia nos viene dada principalmente por la utilización de LabVIEW Real-Time 8.0 combinado con el controlador NI Compact FieldPoint (PAC), aportándonos velocidad y fiabilidad en control de proceso para realizar una correcta regulación del funcionamiento del horno.

Lo que se ha conseguido con esta nueva implantación es mejorar en todo los aspectos el control que se realizaba hasta el momento. Existían indicadores fundamentales a los que no se realizaba seguimiento alguno o se gestionaban de una manera inexacta. Con Frtitcontrol se consigue trazabilidad al producto fabricado y determinar las condiciones óptimas del proceso para su fabricación.

La aplicación DSC (Datalogging and Supervisory Control) se ejecuta en un ordenador Pentium IV 3GHz con 1024 MB de memoria  DDR2 400 MHz tanto para el cliente (Panel Frontal)) como para el acceso a la base de datos (Citadel). Sistema operativo Microsoft Windows XP Pro SP2.

La base de datos (Citadel – SQL Server) contiene la información generada por el proceso (maniobras de válvulas, consignas, parámetros de control, lecturas de transmisores analógicas) y las alarmas y eventos.

La variedad de herramientas de desarrollo disponibles ofrece la facilidad en el desarrollo de la aplicación. LabVIEW 8.0 proporciona la robustez y fiabilidad que se requiere, permitiendo la escalabilidad para desarrollos futuros sobre esta misma aplicación. Facilidades que se observan sólo comparando la programación de un PLC (Programmable Logic Controller) donde se necesitaba escribir infinidad de líneas de código para introducir un lazo PID que no estuviera embebido en el propio equipo; existiendo además la posibilidad de cometer errores con mucha facilidad; todo ello provoca emplear largos tiempos de desarrollo y depuración, y estar muy limitadas las posibilidades de análisis de los datos y escalabilidad de las aplicaciones. Con LabVIEW 8.0 y Real-Time 8.0 se reduce el tiempo de desarrollo y se simplifica la depuración y mantenimiento del sistema, ya que se pueden realizar funciones de control avanzado sin tanto esfuerzo por parte del programador de la aplicación y esto se ve claramente con el lazo de control utilizado tanto para el gas natural como para el del oxígeno.

El acceso al registro de alarmas y eventos es uno de  los grandes pilares, junto con los históricos de variables de proceso y conectividad con bases de datos ERP (Database Connectivity Toolkit).

Este sistema nos permite realizar una traza completa de una acción realizada, por ejemplo de las operaciones realizadas por un usuario sobre el sistema. Este es el caso donde la modificación de un parámetro nos indica quien lo ha realizado, hora a la que se ha realizado, si es consecuencia de otra alarma o evento. Como límite a esta aplicación se encuentra la necesidad específica de la trazabilidad que precisa por el cliente.

 

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Alejandro Vaquer Puigcerver
Desintec Ingeniería, S.L.

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