Producto Final – Anexo No. 16 Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 TABLA DE CONTENIDO 1. Sistema de control PTAR El Salitre Fase I..................................................................................... 1 2. Criterios de diseño .......................................................................................................................... 2 2.1 Parámetros y condiciones ambientales .................................................................................... 2 2.2 Normatividad............................................................................................................................. 2 2.3 Clasificación de áreas .............................................................................................................. 3 3. Sistema de control PTAR El Salitre Fase II .................................................................................... 3 3.1 Niveles de control ..................................................................................................................... 4 3.2 Componentes del sistema de control ....................................................................................... 5 3.2.1 Centro de control de la PTAR El Salitre ............................................................................ 5 3.2.1.1 Servidores....................................................................................................................... 5 3.2.1.2 Estaciones de Ingeniería y Administrador ...................................................................... 5 3.2.1.3 Estaciones de operación ................................................................................................ 6 3.2.1.4 Unidad de almacenamiento ............................................................................................ 6 3.2.1.5 Controlador de comunicación (Gateway) ....................................................................... 7 3.2.1.6 Reloj de sincronización................................................................................................... 7 3.2.1.7 Software.......................................................................................................................... 7 3.2.1.8 Impresoras ...................................................................................................................... 8 3.2.1.9 Muebles .......................................................................................................................... 8 3.2.2 Controladores de proceso ................................................................................................. 8 3.2.2.1 Controlador lógico programable (PLC) ........................................................................... 9 3.2.2.2 Software de configuración de los PLC ........................................................................... 9 3.2.2.3 Interfase hombre máquina (IHM).................................................................................. 10 3.2.2.4 Tableros concentradores de señales ........................................................................... 10 3.2.3 Redes de datos de control............................................................................................... 10 3.2.3.1 Redes de control de niveles inferiores de control ........................................................ 11 3.2.3.2 Red de control principal ................................................................................................ 11 CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.2.3.3 Muro Cortafuegos “firewall” ......................................................................................... 11 3.3 Requerimientos funcionales ................................................................................................... 12 3.3.1 Características funcionales del sistema .......................................................................... 12 3.3.2 Interacción y Comunicación con el Centro de Control del ACUEDUCTO ...................... 13 3.3.2.1 Infraestructura Centro de control Modelia .................................................................... 13 3.3.3 Características funcionales de los equipos ..................................................................... 13 3.3.3.1 Servidores..................................................................................................................... 13 3.3.3.2 Estaciones de Ingeniería .............................................................................................. 14 3.3.3.3 Estación de operación .................................................................................................. 14 3.3.3.4 Gateway........................................................................................................................ 14 3.3.3.5 Red de datos de control ............................................................................................... 15 3.3.3.6 Controladores de proceso ............................................................................................ 15 3.3.4 Software de soporte ........................................................................................................ 16 3.3.4.1 Características generales de los programas ................................................................ 16 3.3.4.2 Programas del sistema ................................................................................................. 16 3.3.4.3 Programas básicos ....................................................................................................... 17 3.3.4.4 Bases de datos ............................................................................................................. 17 3.3.4.5 Despliegues gráficos y de datos (Curvas).................................................................... 17 3.3.4.6 Registro secuencial de eventos.................................................................................... 17 3.3.4.7 Registros de supervisión del funcionamiento del sistema ........................................... 18 3.3.4.7.1 Registro de fallas y diagnósticos ............................................................................... 18 3.3.4.7.2 Registros de operación de equipos ........................................................................... 18 3.3.4.7.3 Registro de tendencias .............................................................................................. 18 3.3.4.7.4 Reportes y estadística ............................................................................................... 18 3.3.4.7.5 Programas de aplicación ........................................................................................... 19 3.3.4.7.6 Simulación y entrenamiento ...................................................................................... 19 3.3.5 Secuencias automáticas.................................................................................................. 19 CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.6 Sistema de monitoreo de vibraciones ............................................................................. 20 3.3.7 Instrumentación ............................................................................................................... 20 3.3.7.1 Selección ...................................................................................................................... 20 3.3.7.1.1 Objeto de la medida .................................................................................................. 21 3.3.7.1.2 Fluidos a manejar ...................................................................................................... 21 3.3.7.1.3 Variables a controlar y monitorear ............................................................................ 22 3.4 Materiales eléctricos - Condiciones generales ....................................................................... 23 3.4.1 Ductos, Bandejas y Tubería Flexible ............................................................................... 23 3.4.2 Cableado ......................................................................................................................... 23 3.5 Piso ......................................................................................................................................... 23 3.6 Cielo raso................................................................................................................................ 24 3.7 Temperatura y Humedad........................................................................................................ 24 3.8 Iluminación.............................................................................................................................. 24 3.9 Instalaciones eléctricas .......................................................................................................... 24 3.10 Puesta a tierra ...................................................................................................................... 25 3.11 Sistema deteccion y Contraincendio .................................................................................... 25 3.12 Sistema de control de accesos............................................................................................. 26 3.13 Sistema de cableado estructurado ....................................................................................... 26 3.14 Sistema de CCTV ................................................................................................................. 27 3.15 Protecciones contra transitorios ........................................................................................... 27 4. Pruebas ........................................................................................................................................ 27 4.1 Pruebas de rutina y aceptación .............................................................................................. 28 5. Entrenamiento en el Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre............................................................................................................................. 28 6. Documentación Técnica ............................................................................................................... 29 6.1 Manual del usuario del Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre ............................................................................................................... 29 6.2 Manual de operación del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre ............................................................................................................... 29 6.3 Documentación de la instrumentación ................................................................................... 29 7. Sistema de comunicaciones ......................................................................................................... 30 CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 1. Sistema de control PTAR El Salitre Fase I El sistema de control y automatización actual comunica los siguientes equipos por medio de una red Ethernet: (2) Dos servidores. (1) Un equipo del jefe de mantenimiento. (1) Un equipo de mantenimiento. (1) Un equipo de reportes. (2) Dos estaciones de trabajo. Los procesos propios del funcionamiento de la planta se controlan desde un sistema distribuido de control, el cual funciona a partir de una red de Controlnet con controladores “Rockwell Automation”. Dichos procesos se dividen en seis (6) bloques; Pretratamiento, Decantadores Primarios (1-4), Decantadores Primarios (5-8), Generadores, Digestores y Manejo de Lodos, los cuales están conectados con los dos (2) servidores y con el equipo del jefe de mantenimiento. Tal y como se puede ver en la Figura No. 1. Figura No. 1 Configuración actual del sistema de control CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-1 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 2. Criterios de diseño 2.1 Parámetros y condiciones ambientales Los parámetros y condiciones particulares bajo los cuales se diseñará la estación y sus equipos asociados son los siguientes: Temperatura Según el “Informe Anual de Calidad del Aire de Bogotá, año 2009”. Red de Monitoreo de Calidad de Aire de Bogotá (RMCAB) de la Secretaría Distrital de Ambiente de Bogotá (SDA), que muestra para la estación de las Ferias una temperatura máxima para el año 2009 de 22,8 ºC. Por consiguiente el valor que se tomará para el diseño de la Fase II será de 23 C. Diseño 23.0 °C Media anual 13,8 °C Mínima promedio anual 1,5 °C Nivel de contaminación ambiental (IEC-60815) Alto (IV) Humedad media relativa 95% Características sísmicas Actividad sísmica Sí 2.2 Normatividad La ampliación de la PTAR El Salitre Fase II debe cumplir con las normas internacionales, nacionales, locales y particulares que apliquen para este tipo de proyecto así: Internacionales Tales como ISO, IEEE, IEC, ANSI, NEMA, VDI, VDE, ITU, CISPR Nacionales Retie, NTC 2050, Retilap Particulares Normas de la EAAB NOTA: Cuando haya dos o más especificaciones o normas que se refieran al mismo punto, la CAR definirá su aplicación. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-2 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 2.3 Clasificación de áreas Dentro del diseño debe realizar un estudio especializado de la clasificación de áreas de la PTAR El Salitre en su totalidad y definir los cerramientos requeridos para los diferentes tableros y equipos de acuerdo a este estudio. Para la clasificación de áreas se tomarán en consideración las Normas ANSI/NFPA (Artículo 500 y 501 del NEC); NFPA 497A (Clase 1 en áreas de proceso); NFPA 496 (Encerramientos purgados y presurizados); NFPA 90A (Instalación de sistemas de aire acondicionado y de ventilación) e ISA (RP-12-1-60 Equipo eléctrico para uso en clase 1, Div. 2). 3. Sistema de control PTAR El Salitre Fase II En la ampliación de la PTAR El Salitre Fase II se diseñaron diferentes sistemas los cuales son básicos y para su control se distribuyeron en 9 zonas que poseerán su propio controlador señales de I/O, sistemas paquete, equipos e instrumentación de su área de influencia. Las zonas son las siguientes: Edificio de Afluente – Cabecera. Edificio de sopladores. Edificio de lodos y deshidratación. Digestores. Espesadores por gravedad. Lodos y clarificadores secundarios. Bombas de emergencia. Cloración y estación de bombeo afluente. Sistema eléctrico. El Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre Fase II deberá ser un sistema física y funcionalmente distribuido e integrado el cual realizará todas las funciones de adquisición de información del proceso, procesarla y realizar la transmisión de ésta mediante enlaces de comunicación de datos a los equipos de control y supervisión a ser instalados en la PTAR y simultáneamente al Centro de Control del E.A.A.B. Deberá incluir la interfaz con los centros de control local y remoto de tal manera que permita la operación de la estación como un todo, con funciones para operación tanto local manual como automática de todos los equipos de la estación CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-3 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 elevadora. Además el deberá integrar aquellos equipos de control que sean parte de equipos electromecánicos suministrados como unidades paquetizadas (Ver Plano I-04). El nuevo sistema de control de la PTAR debe integrar en un solo y único sistema luego de la puesta en marcha del Fase II el sistema de control existente con todos sus señales I/O, equipos de paquete, instrumentación y redes de comunicación, los equipos de media y baja tensión del sistema eléctrico, los sistemas y demás motores auxiliares. Todos los equipos mecánicos, líneas de procesos, tanques, conducciones, canales abiertos o cerrados, tuberías, compuertas, válvulas, etc., deberán contar con toda la instrumentación requerida para permitir el funcionamiento de los equipos, procesos, sub-procesos y de la estación como un todo, tanto para funciones de control como para automatismos, medición, indicación local y remota y seguridades para el personal y los equipos. Los equipos de instrumentación se integrarán por medio de una red de campo o bus de campo en la cual se realicen como mínimo las funciones de configuración, calibración, diagnóstico, supervisión y mantenimiento de los equipos de medición. 3.1 Niveles de control El sistema de control de PTAR El Salitre Fase II contará con 5 niveles de control así: Nivel 1. Es el control ejercido manualmente directamente sobre el equipo a accionar y es únicamente manual estando inhibidos todos los niveles de control superior. Se hace mediante estaciones de mando con pulsadores ubicadas al pie de los equipos a accionar. Nivel 2. Los comandos se emiten manualmente desde la IHM del controlador de influencia de la zona donde se encuentre el equipo a accionar. Deben estar inhibidos los niveles de control superior y tener permisividad del nivel inferior. Nivel 3. El control es ejercido por el controlador de la zona de influencia y corresponde al funcionamiento automático de sistema de control. Los comandos son emitidos por los PLC’s previa adquisición y procesamiento de datos. Es estado normal en que debe funcionar la estación. Deben estar habilitados los permisos de los niveles inferiores para poder ejecutar el control desde este nivel. Nivel 4. Corresponde al centro de control de la PTAR El Salitre. En este nivel se podrá tener control y supervisión desde las estaciones de operaciones y se hará la recolección y análisis de los datos y su presentación en las pantallas de las consolas. Tiene también la función de monitoreo de todos los equipos, incluyendo la integración del sistema de la PTAR El Salitre Fase I. Nivel 5. En este nivel de control será la supervisión remota de la estación desde el CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-4 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 Centro de Control del Acueducto en Modelia, al cual se integrará la información esencial haciendo uso del sistema de radio comunicaciones. Desde el nivel 5 de control habrá únicamente supervisión de las principales variables de la PTAR El Salitre; no existirán comandos que se emitan desde este nivel de control. 3.2 Componentes del sistema de control 3.2.1 Centro de control de la PTAR El Salitre El centro de control estará ubicado en una sala especialmente construida y acondicionada para alojarlo y estará compuesto por al menos los siguientes equipos: 3.2.1.1 Servidores Se deberán suministrar dos servidores, uno principal y el otro de respaldo en configuración “hot-standby” o “fault-tolerant”, de manera que ante la falla del principal, el servidor de respaldo continúe realizando las funciones sin sobresaltos para el sistema de control. Los servidores alojarán el software SCADA, el cual contendrá el software de despliegues, registros, reportes, estadística, etc., así como la base de datos histórica del sistema. Deberán contar con los puertos necesarios para conexión a las redes de control. Los servidores deberán ser para montaje en rack de 19” y el suministro deberá incluir los tableros donde se instalarán los componentes de los servidores y periféricos. 3.2.1.2 Estaciones de Ingeniería y Administrador El sistema de control debe contar con una (1) estación de ingeniería y una (1) estación de administrador las cuales deben estar compuestas cada una por al menos: Computador tipo estación de trabajo (“Workstation”) con procesador y características técnicas de última generación en cuanto a tipo almacenamiento, capacidad de memoria, periféricos etc., tarjetas de video y dos monitores de video a color de alta resolución tipo LCD de 21”, doble tarjeta de red 10/100/1000 MB. Versiones de software de desarrollo, edición, configuración, diagnóstico y pruebas para todos los programas y aplicaciones suministrados en el proyecto, como mínimo: aplicación CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-5 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 de base datos, programas de las Interfaces Humano Máquina, programas de configuración y manejo de las red comunicaciones de control, programas de configuración, edición, pruebas de los controladores y unidades de entrada/salida remota. Se suministrará un gabinete tipo rack de 19” interior para instalar en este las unidades centrales de los computadores suministrados para las estaciones de operación e ingeniería y administrador. 3.2.1.3 Estaciones de operación El sistema de control debe disponer de dos estaciones de operación compuestas cada una por al menos: Computador tipo estación de trabajo (“Workstation”) con procesador y características técnicas de última generación en cuanto a tipo almacenamiento, capacidad de memoria, periféricos etc., tarjeta de video con salida para dos monitores de video, doble tarjeta de red 10/100/1000 MB, Cada uno con dos monitores de video a color de alta resolución tipo LCD de 21”. Software y aplicaciones de base datos en tiempo real e históricos, Interfaz Humano Máquina, interfaces y/o manejadores de comunicaciones y generación de reportes para operación y supervisión mediante la representación gráfica de los procesos y equipos, almacenamiento y manejo de datos históricos. Se deberá suministrar una unidad para almacenamiento masivo en DVD tipo Blue Ray. 3.2.1.4 Unidad de almacenamiento Se deberá suministrar una unidad para almacenamiento masivo y respaldo de información o back up independiente del sistema de última generación, con acceso por red desde las estaciones de operación. Con un arreglo de discos tipo RAID, removibles en caliente y tener la capacidad de almacenamiento de mínimo 8 TB y con capacidad de almacenamiento de mínimo de (6) meses de información del sistema y poseer un puerto Ethernet. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-6 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.2.1.5 Controlador de comunicación (Gateway) Se deberá suministrar un equipo y conjunto de programas de aplicación y comunicaciones para realizar la integración del Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre con el Centro de Control del Acueducto, mediante un protocolo de comunicación compatible con el del centro de control. Este equipo es un servidor de comunicaciones que cumplirá las funciones de una Unidad conversora de comunicaciones. Este equipo debe realizar la conversión de los datos del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre a los protocolos compatibles para ser trasmitidos al Centro de Control del Acueducto en Modelia. 3.2.1.6 Reloj de sincronización El Sistema del Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre deberá ser dotado con todos los medios para la sincronización de la fecha, día y hora del reloj por medio de un equipo receptor de señal satelital. El reloj deberá proveer señal de sincronización de tiempo a los relés de protecciones del sistema eléctrico, servidores, controladores principales y los equipos que lo requieran, tiendo en cuenta que la estampación de tiempo en dichos equipos se deberá realizar con una precisión y resolución igual o mejor a un milisegundo. 3.2.1.7 Software Se deberá suministrar de todos los elementos de software y hardware necesario para cada uno de los subsistemas que conforman el Sistema del Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre el cual deberá ser, sin limitarse a ello, el siguiente: Sistema operativo para trabajo en tiempo real. Software de desarrollo de aplicaciones. Manejador de la base de datos. Software para las estaciones de operación e interfaz humano-máquina locales. Programas de aplicación. Software de comunicaciones. Software de programación, mantenimiento y entrenamiento instalado en la estación de CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-7 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 ingeniería. Software de auditoría y control de cambios de los programas de aplicación de los PLCs del proyecto para ser instalado en la estación de ingeniería. También deben incluirse todas las licencias del software suministrado, es decir, incluyendo licencias de RunTime, Development o Works y Drivers. Así mismo, las licencias requeridas de los programas de terceros y de programación y configuración de la instrumentación de campo. 3.2.1.8 Impresoras Deberán proveerse dos (2) impresoras de las siguientes características: Una impresora a color laser para gráficos (tendencias, despliegues, etc.). Una impresora de matriz de puntos de 80 columnas para alarmas y reportes de operación, listas de eventos, etc. 3.2.1.9 Muebles Se deberán suministrar conjunto de muebles ergonómicos y accesorios para conformar los puestos de las estaciones de operación e ingeniería y demás equipo periférico, incluyendo las sillas. Estos muebles deben ser metálicos o fabricados en materiales resistentes al fuego. 3.2.2 Controladores de proceso Para cada uno de los procesos básicos que se ejecutan en la PTAR El Salitre Fase II deben tener un controlador así: Edificio de Afluente – Cabecera. Edificio de sopladores. Edificio de lodos y deshidratación. Digestores. Espesadores por gravedad. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-8 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Lodos y clarificadores secundarios. Bombas de emergencia. Cloración y estación de bombeo afluente. Sistema eléctrico. Julio 2011 Cada uno de los controladores de proceso estará compuesto básicamente por un Controlador Lógico Programable (PLC), una Interfase Hombre Máquina (IHM), los cuales realizarán las funciones de control y adquisición de datos, y se instalarán dentro de un gabinete para uso interior con todos los accesorios y elementos necesarios para su óptimo funcionamiento y garantía de protección contra los agentes corrosivos presentes en el área. Estos elementos serán de marca reconocida y de última tecnología. De acuerdo al estudio de clasificación de áreas se definirá el Tipo de cerramiento y su lugar de instalación en sitio cercano al área de influencia de cada uno buscando las mejores condiciones ambientales para evitar su deterioro y la implementación de un sistema de alarma que incluya un sensor detector de H2S a instalar en el interior de cada uno de los tableros de los controladores principales. Todos los componentes electrónicos de los equipos de control de campo deben estar tropicalizados. Harán parte del sistema los controladores que debe diseñar, suministrar, configurar, instalar y poner en servicio en la integración del sistema de control existente en la PTAR El Salitre Fase I para garantizar su perfecto funcionamiento en armonía con los equipos instalados en la Fase II. 3.2.2.1 Controlador lógico programable (PLC) Los PLC’s serán de fabricación estándar, que garantice permanencia, repuestos y confiabilidad; deberá funcionar como una unidad independiente que desempeñe todas las funciones aquí descritas. Realizarán funciones de control local y manipulación de datos, transmitirán valores medidos y calculados así como señales de estado. Los PLC’s deberán cumplir con lo contemplado en las Normas IEC-61131-1/2. 3.2.2.2 Software de configuración de los PLC Se deberá suministrar el software de programación cumpliendo la Norma 61131-3 para su base de datos y lenguajes de programación. Se deberá suministrar la licencia del software de configuración del PLC e incluir la descripción detallada (en medio magnético y escrito) CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-9 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 del programa final residente en el PLC de la estación y anexar manuales de operación para la correcta programación. 3.2.2.3 Interfase hombre máquina (IHM) La IHM será una pantalla de mínimo 14” de diagonal, tipo TFT (Thin film transistor) LCD, VGA 65536 colores, con membrana de toque “touch panel”, puerto Ethernet y puerto de impresora para reporte de alarmas. Se debe representar el mímico del sistema, las alarmas, los eventos, los elementos de mando y maniobra, e indicar todos los valores de los equipos e instrumentos de campo que estarán conectados al PLC. La IHM deberá conectarse vía el Bus de Campo con el PLC para obtener y presentar todos los datos del proceso local de la estación. 3.2.2.4 Tableros concentradores de señales Este numeral comprende el diseño, suministro, transporte montaje, instalación, pruebas y puesta en servicio de las celda concentradoras de señales, constituida por el PLC, y demás elementos de interconexión y control. Las celdas podrán ser construidas en acero inoxidable, policarbonato, aluminio u otro material que sea resistente a los agentes corrosivos presentes en el ambiente. Tendrán además iluminación interior y circuito de calefacción mediante resistencias de 100W 120V controladas con higróstato. La celda concentradora alojará al PLC, los relés de interposición ó acople, las borneras de entrada y salida de cables de instrumentación, comunicaciones y control, y demás elementos necesarios para la comunicación, protección y control que el PLC ejercerá sobre todos los componentes de la automatización de la estación de bombeo. 3.2.3 Redes de datos de control El sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre contará con dos tipos de redes así: CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-10 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.2.3.1 Redes de control de niveles inferiores de control Se deberán suministrar las redes de control necesarias de nivel inferior, una para cada uno de los PLCs de nivel 3 de control. Las redes enlazarán el PLC de nivel 3 de control con los subsistemas respectivos, a través de un anillo óptico para cada subsistema, además de utilizar un protocolo normalizado, estándar y abierto, no se aceptarán protocolos propietarios de un fabricante. Para cada una de las unidades de bombeo principales, la red deberá enlazar el control del sistema de arranque de las unidades de bombeo, sopladores y los equipos de monitoreo de vibraciones y temperatura. 3.2.3.2 Red de control principal La red de control principal enlazará los PLC´s de nivel 3 de control, los servidores y estaciones de operación e ingeniería del nivel 4 de control y la conexión con el nivel 5 de control. La red será Ethernet anillo óptico redundante para ambiente industrial tipo administrables a instalar en la sala de control, con conexión en fibra óptica y puertos para conexión en cobre tipo RJ45 y el medio de transmisión deberá ser fibra óptica monomodo que cumpla con las especificaciones de los requisitos generales. Una red de campo utilizando alguno de los siguientes protocolos: Profinet, Modbus TCP/IP, Devicenet o Profibus DP. Redes de Integración con los diferentes equipos suministrados como paquetes para el sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre como: Sistema de supervisión de vibración para las bombas, sistema de detección de incendios, analizador de gases, sistema de control olores, sistemas de cribado, sistemas de tolva, sistema de tornillo sinfín, sistema de ventilación, sistema de bombas de drenaje, sistema de compresores, sistema de bombas de desagüe, entre otros. 3.2.3.3 Muro Cortafuegos “firewall” El sistema de control debe poseer una herramienta de seguridad que controle el tráfico de entrada/salida de la red, este deberá tener un dispositivo de hardware y un equipo con el software que lo complemente para su configuración y administración. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-11 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3 Requerimientos funcionales El Sistema del Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre comprende el conjunto de equipos y programas de computación de unidades de adquisición de datos, controladores de proceso e interfaces y estaciones de operación, todos estos integrados a través de una red de datos tipo Ethernet industrial. Mediante este sistema se realizará el control y supervisión de todos los procesos de la PTAR El Salitre, permitiendo la operación y gestión de la misma como un todo o desde las estaciones de maniobra locales, las IHM´s y estaciones de operación, haciendo uso de funciones de supervisión y monitoreo de los procesos. El SISC debe recopilar la información y los datos de las variables de los procesos mediante el sistema de instrumentación y la integración de los datos de supervisión y control de todos los equipos mecánicos ya sean individuales o paquetizados. El sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre deberá contar con los medios para integrar la información con datos operacionales y reportes ejecutivos consolidados para permitir la administración y gestión de la PTAR El Salitre en su conjunto por el área administrativa. 3.3.1 Características funcionales del sistema El sistema de control debe cumplir con al menos las siguientes características: Adquisición y validación de datos digitales. Adquisición y validación de datos análogos. Adquisición y validación de señales de medida eléctricas. Salidas digitales. Comunicación serial con el proceso. Selección del modo de operación. Marcación de eventos y alarmas. Comunicación con la red de área local. Auto-chequeo y autodiagnóstico. Representación visual (despliegues) del sistema. Seguridad del sistema. Manejo de datos históricos. Secuencia de eventos. Manejo de alarmas. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-12 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Reportes de operación. Curvas de tendencia. Comentarios de operación. Cuaderno de operación. Respaldo en medio masivo. Supervisión de la red de área local. Guía de operación. Programación, ajustes y actualización. Julio 2011 3.3.2 Interacción y Comunicación con el Centro de Control del ACUEDUCTO 3.3.2.1 Infraestructura Centro de control Modelia Actualmente se monitorean y se controlan las estaciones remotas por dos servidores SCADA WISCON versión 9.2 redundantes, además hay un servidor de desarrollo para creación modificación y pruebas de los nuevos proyectos de la empresa, el cual contiene el software con sus respectivas licencias. El Centro de Control del Acueducto en Modelia se conecta con todas sus estaciones remotas a través de radioenlaces de microondas en banda no licenciada de 5,8 GHz, 28 Mbps de ancho de banda e interface TCP/IP, los cuales configuran una red troncal punto a punto conectándose directamente con el sitio de repetición de Sierra Morena y desde este con Cerro Suba, Alto del Cable, Cerro Popa, Cerro Tibito, Cerro Samper etc.; desde estos sitios de repetición mediante la configuración de una red punto – multipunto en banda de UHF, se conecta con todas las estaciones remotas de la E.A.A.B. 3.3.3 Características funcionales de los equipos 3.3.3.1 Servidores El sistema contará con dos servidores en redundancia de tal forma que ante la falla de uno el otro seguirá con las funciones de control sin que se presentes anormalidades en ninguna de las funciones de control, únicamente reportando la salida del servidor en falla. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-13 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 Cada uno de los servidores alojarán el software SCADA, el cual contendrá el software de despliegues, registros, reportes, estadística, etc., así como la base de datos histórica del sistema. Deberán contar con los puertos necesarios para conexión a las redes de control. Los servidores del sistema SCADA se encargarán de la recolección de los datos del sistema de control y su procesamiento para almacenar la información y presentarla en las consolas. 3.3.3.2 Estaciones de Ingeniería Ubicada en la sala de control de la PTAR El Salitre y conectada a la red Ethernet industrial del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. Desde esta estación de control se podrá efectuar versiones de desarrollo, edición, configuración, diagnóstico y pruebas para todos los programas y aplicaciones suministrados en el proyecto, como mínimo: aplicación de base datos, programas de las Interfaces Humano Máquina, programas de configuración y manejo de las red comunicaciones de control, programas de configuración, edición, pruebas de los PLC y unidades de entrada/salida remota. 3.3.3.3 Estación de operación Ubicada en la sala de control de la PTAR El Salitre y conectada a la red Ethernet industrial del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. Desde las estaciones de operación, se podrán realizar comandos de control individual o control conjunto, mediante indicación de consignas de caudal de las unidades de bombeo e igualmente se podrán dar comandos a los equipos y sistemas cuando los niveles inferiores de control lo permitan. 3.3.3.4 Gateway Las funciones básicas de este equipo son: Comunicación con el Centro de Control del Acueducto. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-14 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 Comunicación con la red de área local del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. Auto-chequeo y auto-diagnóstico. Sincronización de la hora. 3.3.3.5 Red de datos de control El sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre debe estar integrado mediante una red tipo Ethernet, la cual comunica con los controladores de proceso, las estaciones de operación, las estaciones de ingeniería, impresoras de la sala de control y equipos de comunicaciones. La comunicación con los diferentes equipos suministrados como paquete se definirá como redes seriales individuales manejando cualquiera de los siguientes protocolos: Devicenet, Modbus TCP/IP, Profinet o Profibus DP. 3.3.3.6 Controladores de proceso Los requisitos de funcionamiento de cada uno de los controladores de las diferentes áreas deben ser definidos y presentados a la CAR para su aprobación. Listado mínimo de Controladores estimados: Edificio de Afluente – Cabecera. Edificio de sopladores. Edificio de lodos y deshidratación. Digestores. Espesadores por gravedad. Lodos y clarificadores secundarios. Bombas de emergencia. Cloración y estación de bombeo afluente. Sistema eléctrico. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-15 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.4 Software de soporte La descripción general, las características básicas y los requisitos mínimos de los programas básicos y de aplicación, los cuales conforman el software de desarrollo y operación serán los siguientes: 3.3.4.1 Características generales de los programas Las características generales que los programas a suministrar serán: El sistema deberá arrancar con una rutina que inicialice todos los programas y datos necesarios en la memoria principal. Los programas deberán responder al esquema de interrogación cíclica, a eventos del sistema, interrupciones, comandos del operador, llamadas desde otros programas o ejecución a horas predefinidas de acuerdo con un esquema de prioridades preestablecidas y modificables. Todos los errores o fallas de software o hardware deberán ser detectados y registrados en un archivo histórico. Los programas deberán ser estructurados y organizados en diseño modular para facilitar modificaciones y/o expansiones. Los listados de los programas deberán estar documentados y autocontenidos y todas las opciones deberán estar claramente definidas en cada sitio. Todos los programas deberán estar bien documentados con manuales técnicos en español, guía del usuario y del programador. Los programas y datos deberán ser protegidos para evitar su modificación o alteración por personal no autorizado. Los programas deben tener un factor de expansión y ser de reciente desarrollo (no mayor de 2 años). 3.3.4.2 Programas del sistema Estos programas serán los necesarios para garantizar la funcionalidad, la operatividad del sistema y deberán incluir programas tales como los que se listan a continuación: Sistema operativo. Autodiagnóstico. Control de tráfico de datos, interfaces y periféricos. Comunicaciones. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-16 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Compiladores. Ensambladores. Editor. Arranque del sistema, manejo de fallas y reinicio del sistema. Programas de utilidad. Julio 2011 3.3.4.3 Programas básicos Estos programas constituyen la base del software para el sistema de control, deberán ser elaborados como un conjunto de menús organizados en una estructura jerárquica de fácil manejo, con rutinas de ayuda, utilización de teclas funcionales y facilidad de interacción con los otros programas. 3.3.4.4 Bases de datos Se deberán incluir todos los programas y elementos necesarios para la creación y manejo de bases de datos con capacidad suficiente y tiempos de acceso y respuesta acorde con las necesidades operativas y funcionales de un sistema SCADA. El software supervisorio deberá tener embebido el manejador de base de datos que deberá ser SQL u Oracle. 3.3.4.5 Despliegues gráficos y de datos (Curvas) Se deberá contar con los programas y medios necesarios para la creación o modificación de despliegues en ambiente “Windows / Full graphics”, de una manera fácil por parte del operador o programador. 3.3.4.6 Registro secuencial de eventos Para el sistema de supervisión, cada vez que cambie el estado de una de las variables del proceso, la información referente al nuevo estado deberá ser almacenada por la correspondiente unidad de proceso junto con el tiempo en que ocurrió el evento en orden cronológico y con una resolución de 100 m. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-17 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.4.7 Registros de supervisión del funcionamiento del sistema En estos registros se deberá almacenar valores de variables del proceso, valores calculados o promedios, de interés para supervisar el funcionamiento del sistema, recolectados en forma automática y periódica a intervalos de tiempo preestablecidos como horarios, diarios, semanales o mensuales. 3.3.4.7.1 Registro de fallas y diagnósticos En el caso de fallas o perturbaciones en el sistema así como de eventos especiales, se deberá poder recopilar y almacenar en forma automática, cada vez que la condición se presente, un conjunto de variables de interés para el análisis del suceso muestreado a intervalos de tiempo definidos dentro de un lapso de tiempo preestablecido. 3.3.4.7.2 Registros de operación de equipos Para las labores de mantenimiento de los equipos, se deberá contar con un registro de operación de los equipos de interés con el objeto de llevar una estadística de valores como número acumulado de arranques o ciclos y horas de operación. 3.3.4.7.3 Registro de tendencias El operador deberá poder seleccionar en cualquier momento un grupo de variables del proceso de las cuales requiera establecer un registro de tendencias recopilando la información a intervalos de tiempo establecidos por el operador. 3.3.4.7.4 Reportes y estadística En la estación de ingeniería se deberá poder en cualquier momento solicitar un reporte para lo cual el sistema deberá contar con los elementos necesarios para la creación, copia, modificación, eliminación, almacenamiento y edición de informes y reportes. Todos los reportes deberán definir y presentar estadísticas normalizadas. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-18 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.4.7.5 Programas de aplicación Los programas deberán estar escritos en un lenguaje de alto nivel preferiblemente con ayudas gráficas y cumplir con todas las exigencias para los programas básicos enumerados anteriormente. El software deberá permitir importación / exportación de información entre bases de datos, archivos de transacciones, mensajes de alarma y registro de comandos. 3.3.4.7.6 Simulación y entrenamiento Se dispondrá de programas de entrenamiento del personal en la operación del sistema, así como de programas para la simulación de las condiciones de operación. Este programa podrá ser el mismo que se utiliza para lo operación del sistema, incluyendo rutinas que simulen el comportamiento del mismo. 3.3.5 Secuencias automáticas La realización de las secuencias deberá garantizar que no se ejecuten maniobras que pongan en peligro la continuidad de la prestación del servicio en la PTAR y que no se atente contra la integridad física del personal de operación. Se deberá comprobar que la posición de los selectores de modo de operación, de los equipos involucrados en una determinada secuencia, corresponda al nivel de control para la ejecución de la secuencia; esta condición deberá verificarse en cada paso y en caso de cambio de estado se deberá suspender la secuencia y dar la alarma respectiva. Se deberá contar con funciones de supervisión de tiempo y de condiciones de bloqueo que permitan detectar estados anormales de operación y alertar al operador sobre la ocurrencia de éstos mediante la generación de las alarmas correspondientes. Se deberá disponer de despliegues apropiados que permitan suministrar información acerca de cada uno de los pasos involucrados en las diferentes secuencias, del número de paso en ejecución y del modo de control bajo el cual se está realizando la secuencia. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-19 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.6 Sistema de monitoreo de vibraciones Con el fin de obtener mayor seguridad y protección de los grupos de bombeo principales y motores de sopladores, se contará con sistemas integrados de supervisión de vibraciones y temperatura (aplicado a cojinetes de motores, bombas, equipos rotativos). Los sistemas de vibraciones debe estar conformado por: Transductores. Sistema de adquisición y tratamiento de señales. Análisis de vibraciones por software. 3.3.7 Instrumentación Todos los equipos mecánicos, tanques, conducciones, canales abiertos o cerrados, tuberías, compuertas, válvulas, etc., deberán contar con toda la instrumentación requerida permitir para el funcionamiento de los equipos, procesos, sub-procesos y como un todo, tanto para funciones de control como para automatismos, medición, indicación local y remota, seguridades para el personal, los equipos y las instalaciones, análisis cruzados, creación de registros y reportes. Para los equipos mecánicos (unidades paquete) las señales de la instrumentación deberán ser integradas a los elementos de control y seguridad de dichos equipos. Las señales de la instrumentación general de los procesos deberá ser integrada al sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre Fase II para que se realice el control, supervisión y manejo completo de cada proceso, sub-proceso y de la PTAR como un todo. 3.3.7.1 Selección Para la selección de los equipos de instrumentación a utilizar en la optimización y ampliación de la PTAR El Salitre, se deberán tener en cuenta los siguientes aspectos: CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-20 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.7.1.1 Objeto de la medida Se refiere al uso que se le dará a la medida tomada y de acuerdo a ello se definirá la calidad de la medida. Puede ser para: Reporte fiscal. Información comercial. Información administrativa. Información al proceso. Otros casos. Condiciones fisicoquímicas de los fluidos que se van a manejar. Condiciones del fluido en el sitio de la medida, es decir, si se presentan espumas, burbujas u otra condición específica que se deba tener en cuenta en la selección del medidor. Condiciones ambientales. Valor esperado de la medida para seleccionar el rango del instrumento. Los anteriores aspectos determinan la tecnología a utilizar y los materiales con que se deben fabricar los equipos. Toda la instrumentación electrónica deberá tener protección contra sobretensiones y ser tropicalizada. Toda la instrumentación electrónica deberá integrarse al sistema de control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. Toda la instrumentación electrónica podrá ser configurada y monitoreada remotamente. La selección de equipos se hará de acuerdo con el P&ID (Process and Instrumentation Diagram), definido para el proyecto en el diseño final. 3.3.7.1.2 Fluidos a manejar Los principales fluidos a manejar en este caso son: Aguas residuales con alto contenido de partículas en suspensión y alta contaminación. Agua industrial. Gas metano. Lodos. Aire. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-21 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 3.3.7.1.3 Variables a controlar y monitorear Las principales variables que se manejarán en este proceso son: Físicas Nivel. Caudal. Presión. Temperatura. Peso. Concentración de gases. Analíticas PH. Cloro. Oxigeno disuelto. Turbidez. ORP (Oxidation / Reduction Potential). DQO (Demanda Química de Oxigeno). DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxigeno). Instrumentos para la medición de nivel. Instrumentos para la medición de flujo. Instrumentos para la medición de temperature. Interruptores de temperature. Sensores de presión mecánicos. Manómetros. Transmisores de presión. Medidor multiparámetrico. Medición de gases. MEDICION DE TURBIDEZ. MEDICION DE CLORO LIBRE. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-22 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 ORP (Oxidation / Reduction Potential). DQO (Demanda Química de Oxigeno). DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxigeno). Instrumentos para control y protección de sistemas de bombeo. 3.4 Materiales eléctricos - Condiciones generales 3.4.1 Ductos, Bandejas y Tubería Flexible Se deberán instalar los ductos, bandejas, corazas flexibles y demás elementos metal mecánicos de soporte y transporte del cableado de fuerza para alimentación de los equipos de instrumentación, control y comunicaciones. 3.4.2 Cableado El cableado para el Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre será Teldor, Belden o equivalente. Cables de control. Cables de comunicaciones. Todos los cables y conectores utilizados para instalación o interconexión de equipos en exteriores deberán ser para operación en intemperie. 3.5 Piso La sala de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre debe contar con un piso falso modular desmontable construido con baldosas antiestáticas de aproximadamente 60,9 x 60,9 cm de 4 cm de espesor como mínimo, con recubrimiento que resista las rayaduras, desgate por trabajo pesado. Para el soporte del piso se usarán pedestales o gatos con la suficiente rigidez para soportar el piso y serán regulables en su altura para permitir la nivelación. Los pedestales o gatos deben ir firmemente fijados al piso. Estos pedestales o gatos deben ir interconectados entre si con un cable No. 6 AWG de color verde para conexión a tierra. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-23 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 Por debajo del piso falso irán las bandejas o ductos portacables para los sistemas de energía eléctrica y cableado de voz y datos. La altura del piso falso desde piso afinado será mínimo de 40 cm. 3.6 Cielo raso En el cielo raso de la sala de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre se montará cielo raso falso sobre estructura de aluminio en material no inflamable anclado al techo de la sala. El espacio entre el cielo raso falso y el cielo raso y el trecho, será mínimo de 25 cm para permitir el paso de las instalaciones eléctricas y de detección y extinción de incendio. El cielo raso falso estará dotado de las luminarias de alumbrado general. La altura entre piso falso y cielo raso falso debe permitir la manipulación cómoda de los equipos, tablero etc. 3.7 Temperatura y Humedad La sala donde se monte el centro de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre deberá mantener una temperatura acorde con la cantidad de personas que trabajen en el lugar y tener en cuenta el calor disipado por los equipos y por ello contar con sistema de aire acondicionado con el fin de lograr un rendimiento mejor de los equipos. 3.8 Iluminación Será montada integralmente con el cielo raso falso de la sala de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. Se usarán tubos fluorescentes de alto rendimiento con balastos electrónicos de alto factor y encendido rápido. Se debe tener en cuenta lo solicitado por el RETIE y el RETILAP en cuanto a niveles mínimos de iluminación. 3.9 Instalaciones eléctricas El sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre debe poseer dos sistemas de energía eléctrica: uno regulado y uno normal, los cuales CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-24 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 operarán independientemente. Las instalaciones eléctricas deben cumplir en todo con lo exigido por el RETIE. De todas formas y para caso extremo de pérdida total del servicio de corriente regulada, se deberá transferir la alimentación de los equipos a corriente normal. Los circuitos monofásicos de corriente normal llevarán fase, neutro y tierra, mientras que los de corriente regulada llevarán fase, neutro, tierra y tierra aislada. Se deberá suministrar unidades UPS como respaldo a la alimentación de los servidores, estaciones de operación y demás equipo crítico en la sala de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre, que le permitan la operación durante un periodo de al menos 60 minutos de autonomía a plena carga. Se deberá suministrar unidades UPS como respaldo a la alimentación de los controladores y equipo crítico de proceso, que le permitan la operación durante un periodo de al menos 60 minutos a plena Carga. 3.10 Puesta a tierra Todas las instalaciones y equipos del centro de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre deben ser puestos a tierra al sistema de puesta a tierra general del edificio. El sistema de tierra aislada para corriente regulada, solo se conectará a tierra en un solo punto, el cual debe ser determinado en el diseño final. Los colores de los cables de puesta a tierra deben estar de acuerdo con lo solicitado por el RETIE. En el diseño final se debe estudiar y definir la necesidad de instalar malla de puesta a tierra de radiofrecuencias o Malla de Referencia de Señal (MRS). De ser así, esta se construirá debajo del piso falso. 3.11 Sistema deteccion y Contraincendio El centro de control del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre debe tener un sistema automático de detección y extinción de incendio de acuerdo con los equipos que se encuentran instalados, los cuales son básicamente electrónicos, por lo que se debe usar un medio de extinción que no sea tóxico ni produzca daño a los equipos como el FM-200 o CO2. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-25 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 La sala de control deberá tener sensores de humo para la activación del sistema para la extinción. Cada uno de los tableros o equipos que estén dentro de gabinetes, deberán tener sensor de humo y su inyector del medio de extinción que se haya seleccionado para el sistema contra incendio. 3.12 Sistema de control de accesos Con el fin de proteger la integridad del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre y tener un registro y control sobre las entradas y salidas de personal, se deberá dotar las entradas de la sala de control y monitoreo de un sistema de control de acceso. 3.13 Sistema de cableado estructurado El sistema de Cableado Estructurado de la PTAR EL SALITRE debe cumplir en todo con lo solicitado por las normas internacionales que rigen este tipo de sistemas. El sistema debe ser categoría 6e o superior y las características de fabricación, instalación, pruebas y administración. Para la implementación del sistema de cableado estructurado se deben contemplar las siguientes partes: Puesto de Trabajo: Se considera el lugar donde se ubican los equipos de los usuarios y estos interactúan con los equipos de telecomunicaciones o de cómputo. Cada área se requiere un (1) punto doble para datos. Cableado Horizontal: El cableado horizontal es la porción del sistema de cableado estructurado que se extiende desde cada puesto de trabajo hasta el cuarto de telecomunicaciones de cada piso del edificio. Cuartos de gabinetes: Es un espacio cerrado donde se albergan los equipos de datos telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado para interconexiones. Este cuarto contará con todas las facilidades de alimentación de energía confiable e ininterrumpida (UPS) por medio de tableros y acometidas eléctricas adecuadas, para la instalación de las UPS. Allí Serán instalados los equipos de comunicaciones, computadores servidores, consolas, vídeo, switches, routers, etc. que sirven a los usuarios de la Red de Datos y Telecomunicaciones, de acuerdo a las necesidades de cada lugar especifico. Cableado Vertical: Se deberá instalar un cableado en fibra óptica para datos cuya función es interconectar el cuarto de gabinetes principal con los cuartos de gabinetes CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-26 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 secundarios. 3.14 Sistema de CCTV Dado que se debe implementar un cableado estructurado de última tecnología, se debe implementar un CCTV de tecnología IP. El protocolo TCP/IP se ha convertido en parte importante dentro del CCTV, dada su extraordinaria flexibilidad para la ubicación de los equipos, almacenamiento de imágenes, transmisión a alta velocidad, las imágenes pueden ser vistas desde varios puntos a la vez y el crecimiento del CCTV es de muy fácil ejecución. Este sistema es un soporte para el control del proceso y por ende se deben instalar las cámaras de tal forma que se tenga el mayor cubrimiento de las áreas críticas de la PTAR. Además deben proveerse cámaras adicionales para la seguridad perimetral de la PTAR. Las cámaras a suministrar deben ser fijas y móviles tipo PTZ. 3.15 Protecciones contra transitorios El sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre deberá ser protegido mediante dispositivos de protección contra transientes, contra descargas atmosféricas y con conexiones a los sistemas de puesta a tierra. Las protecciones por transitorios de tensión para los sistemas de instrumentación, comunicaciones y control, serán de larga vida útil. El sistema de protección contra sobretensiones y descargas atmosféricas debe ser con base en el cumplimiento de las normas IEC 61643-22, 61643-21, 61643-12, 61312-2, 61662, 62305-1, 62305-2, ITU-T Recomendaciones K.20:2003, K.21:2003 K45:2003, K.11:1993, K.12:2000, K.39:1996, K.44:2003, que serán de cumplimiento obligatorio. 4. Pruebas Todos los equipos involucrados en el desarrollo del SISC deberán ser probados de acuerdo con la Publicación ANSI/IEEE C37.1 y la Publicación IEC 1131-2, de modo tal que se garantice el cumplimiento de las características solicitadas para los equipos que hacen parte del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. Igualmente los equipos del sistema de medición de energía deberán ser probados y certificados de acuerdo con las normas correspondientes. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-27 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 Cada uno de los equipos deberá ser completamente ensamblado y ajustado en fábrica y deberá ser sometido a las pruebas de rutina para asegurar la operación confiable de todos sus componentes. El equipo de prueba de fábrica y los métodos de prueba utilizados, deberán estar conforme a los requerimientos aplicables de las normas especificadas. 4.1 Pruebas de rutina y aceptación Pruebas generales. Pruebas funcionales. Pruebas a los controladores de campo y de servicios auxiliaries. Pruebas a los equipos de IHM. Pruebas en conjunto de todo el sistema. Pruebas de puesta en servicio. Pruebas para integración al Centro de Control del acueducto en Modelia. HERRAMIENTAS, SUMINISTROS Y PIEZAS DE REPUESTO. 5. Entrenamiento en el Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre Se deberá incluir dentro de las funciones y costos de la supervisión de pruebas y puesta en servicio, un entrenamiento en el sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre para el personal del CAR o a quien ella designe; el entrenamiento estará compuesto por dos etapas: una etapa, dirigido o enfocada a los aspectos de diseño y configuración, programación del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre y la otra etapa enfocada a los aspectos de operación y mantenimiento del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-28 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 6. Documentación Técnica 6.1 Manual del usuario del Sistema de Control, Supervisión, Instrumentación y Comunicaciones de la PTAR El Salitre Estos manuales se usarán para el mantenimiento del sistema. Los manuales deberán contener la información suficiente para que puedan ser usados como manuales de capacitación del personal que va a operar los equipos. 6.2 Manual de operación del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre Estos manuales servirán como introducción completa al sistema, como guía detallada de todos los enlaces de operación y los procedimientos entre el operador y los componentes del sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre. 6.3 Documentación de la instrumentación La instrumentación debe ser suministrada con la documentación técnica respectiva dentro de la cual se incluirá como mínimo: P&ID del sistema de instrumentación para toda la estación elevadora en cada uno de sus procesos. Especificaciones técnicas de cada instrumento (“Datasheet”). Planos de los lazos de control del sistema de instrumentación. Documento de configuración y diagnóstico de cada instrumento. Instalación (planos “As-Built”). Planos con detalles de instalación y listas de materiales y accesorios correspondientes Procedimientos de instalación. Manuales de operación y mantenimiento. Instrucciones para ajustes, cambios y/o adiciones normales durante la operación Software para la gestión y configuración de la instrumentación. La documentación debe ser suministrada tanto en medios electrónicos como en medio físico (copia impresa). CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-29 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI Producto Final Anexo No. 16 Julio 2011 7. Sistema de comunicaciones El sistema de comunicaciones para el sistema del control, supervisión, instrumentación y comunicaciones de la PTAR El Salitre deberá satisfacer las necesidades de comunicaciones de voz y datos tanto a nivel operativo como administrativo para su eficiente operación y desempeño. El sistema deberá permitir las comunicaciones de voz y datos interna y externamente entre el personal operativo y administrativo a nivel individual y de grupo. El sistema deberá interconectarse además con el Centro de Control Modelia a nivel de voz y datos para su monitoreo, control y operación. La infraestructura de comunicaciones se debe diseñar y proveer de tal forma que permita su crecimiento en por lo menos el 25% más de los canales y servicios requeridos inicialmente sin necesidad de suministro de hardware o software adicionales, exceptuando los equipos de usuarios. Para la implementación del sistema de comunicaciones, se podrá ofrecer dos tipos de alternativas; de suministro de equipos o prestación de servicios. En caso de suministro de equipos deberá realizar los estudios técnicos necesarios que permitan la implementación del sistema que garantice un nivel de confiabilidad y disponibilidad no menor al 99.9% y niveles de calidad en voz tipo “Carrier – Class”. En caso de prestación de servicios se deberán cumplir con los Acuerdos de Nivel de Servicio (SLA's “Service Level Agreements") descritos más adelante. CAR SISTEMA DE CONTROL, SUPERVISION, INSTRUMENTACION Y COMUNICACIONES Página 16-30 HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI