Consideraciones de diseño - Universidad de Buenos Aires

DISEÑO ESTRUCTURADO DE
AUTOMATISMOS
Fabiana Ferreira
Laboratorio de Electrónica Industrial- Dto. de Electrónica
Facultad de Ingeniería
Universidad de Buenos Aires
Consideraciones de diseño
• La programación de automatismos se realiza , en general,
teniendo en cuenta sólo el funcionamiento normal.
• Sin embargo, muchas veces el sistema debe funcionar en
marcha degradada, en modos de prueba , en secuencias de
emergencia.,etc
• Se deben diseñar tres submodelos del sistema :
! En funcionamiento normal
! En condiciones de seguridad
! En otros modos de marcha
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1
Modos de marcha
• Diversos modos del funcionamiento del sistema
automatizado en diferentes condiciones
• Marchas automáticas
! Modo de funcionamiento normal para el cual el sistema ha sido
diseñado
" Funcionamiento automático
" Funcionamiento semiautomático
• Marchas de intervención
! Modos de funcionamiento especial utilizados para ajustar el sistema, en
la etapa de construcción o cuando una parte del sistema no esta
completamente operativa (marcha degradada)
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Marcha normal
•
•
MARCHAS AUTOMATICAS
Funcionamiento semiautomático
! Cada ciclo necesita la habilitación por parte del
operador para ejecutarse ( variable de arranque
de ciclo- AC) .Se pueden incluir las
condiciones necesarias para el arranque de
ciclo (CI)
•
1
INICIO
MARCHAS DE AJUSTE
! Se ejecuta sólo una etapa o conjunto de etapas
! Suele realizarse la inhibición de acciones y
congelación de etapas
AC.CI
.~PC
AC.CI
Funcionamiento automático
! El sistema permanece funcionando de forma
automática al arranque del ciclo
! Dos paradas :
" Normal (para al final del ciclo)
" De emergencia (para en la etapa que esta en
ejecución)
•
0
PARADA
1
INICIO
2
AC.CI
2
N
FC
N
FC.~PC
FC.PC
4
2
Tratamiento de alarmas y
emergencia
• Tipos de alarmas
! Locales: sólo afectan una parte del sistema
! Generales : afectan a todo el sistema. Se suceden en cadena
• Tratamiento de las alarmas
! sin secuencia de emergencia : el sistema se detiene y suspende las
operaciones básicas
" Inhibición de acciones
– Variable como condición en las acciones
" Congelamiento:
– variable en la condición de transición entre etapas
! Con secuencia de emergencia
" En cada etapa se realiza una divergencia en OR hacia una secuencia
de emergencia
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Guía de Estudio de Modos de
Marchas y Paradas ( GEMMA)
• Lista de todos los estados que pueden ser necesarios para el
funcionamiento de un automatismo y de las relaciones entre
estos estados
PZ
PROCEDIMIENTOS
RELATIVOS A LA
PARTE DE
CONTROL
A
D
PROCEDIMIENTOS
DE PARADA
PROCEDIMIENTOS
DE FALLA
F
PROCEDIMIENTOS
DE FUNCIONAMIENTO
6
3
Procedimientos de funcionamiento
• F1: producción normal
• F2: marchas de preparación
! Estado de la instalación antes de pasar a F1
• F3: marchas de cierre
! Operaciones a seguir antes de la parada normal del proceso
• F4: marchas de verificación en desorden
! Permite verificar determinados funcionamientos, sin respetar el orden
del ciclo (por ej. Verificación de conexiones de actuadores)
• F5: marchas de verificación bajo orden
! El pasaje de una etapa a la siguiente se realiza previa confirmación del
operador
• F6: marchas de test
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Procedimientos de parada
•
•
A1: parada en el estado inicial
A2: parada solicitada a fin de ciclo
! Cuando se solicita la parada el sistema continua en funcionamiento hasta el fin
del ciclo
•
A3: parada solicitada en un determinado estado
! Congelamiento de la situación actual. Es una parada de carácter transitorio hacia
A4
•
A4: parada obtenida
•
A5: preparación para la reposición en marcha después de una falla
! Parada en una posición distinta al estado A1
! Operaciones necesarias para dejar al sistema operativo (desbloqueo , limpieza,
etc.)
•
A6: Puesta de la parte operativa en el estado inicial
! Se suministra energía a la parte operativa para asegurar una referencia. Vuelve
al estado A1
•
A7 : Parada de urgencia
! Se pone a la parte operativa en un estado determinado para pasar a F1
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Procedimientos de fallos de la parte
operativa
• D1:fallo en parada de urgencia
! Estado después de una parada de urgencia . Se preveen ciertos estados
de los actuadores o parada de la parte de control
• D2: diagnostico y tratamiento de fallas
! Estado en que el automatismo puede ser examinado despues de la falla
• D3: producción degradada
! Se permite la producción con la parte del automatismo sin falla. Se
bloquean las secuencias vinculadas a la falla
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Estados de la parte de control
• PZ1: puesta de la parte de control sin energía
! Corte del suministro al controlador accidental o intencional
• PZ2: puesta de la parte de control en estado de marcha
! Tests de inicio del controlador . El controlador puede estar en STOP o
RUN
• PZ3: puesta de la parte de control fuera de estado de
marcha
! La parte de control tiene suministro de energía pero no esta operativa
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Bibliografía
• Emilio Garcia Moreno, “Automatización de Procesos
Industriales”, Alfaomega, 2001
• Ramón Piedrafita Moreno, “ Ingeniería de la
automatización Industrial”, Alfaomega , 2001
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