95
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL II Proyecto de SCADA con Intouch Tema: Producción de Biogás Alumno: Oscar Daniel Veloz Segarra Profesor: Ing. Alberto Larco Profesora Lab: Ing. Gabriela Salcán FACULTAD DE INGENIERÍA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN 2014 – 2015 II Término

Automatización de una Planta de Producción de Biogás

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Diseño en Intouch de la interfaz gráfica del SCADA y programación de la misma. Conexión con el PLC y los tags.

Citation preview

  • AUTOMATIZACIN INDUSTRIAL II

    Proyecto de SCADA con Intouch

    Tema: Produccin de Biogs

    Alumno: Oscar Daniel Veloz Segarra

    Profesor: Ing. Alberto Larco

    Profesora Lab: Ing. Gabriela Salcn

    FACULTAD DE INGENIERA EN

    ELECTRICIDAD Y COMPUTACIN

    2014 2015

    II Trmino

  • 2

    Contenido RESUMEN ............................................................................................................................................ 2

    OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 3

    JUSTIFICACIN .................................................................................................................................... 3

    DESCRIPCION DEL PROCESO ............................................................................................................... 5

    MAQUINAS .......................................................................................................................................... 7

    DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ................................................................................................. 12

    SENSORES Y VALVULAS DE LOS SUBPROCESOS ................................................................................ 13

    ENTREGA DE MATERIA PRIMA A LA PLANTA ................................................................................ 14

    HIGIENIZACIN DEL SUSTRATO ..................................................................................................... 15

    FERMENTACIN, PRODUCCIN DE BIOGS Y ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS ....................... 16

    COGENERACIN ............................................................................................................................ 17

    TRATAMIENTO O ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGS ................................................................ 18

    TABLA DE INSTRUMENTOS ................................................................................................................ 19

    TAGNAME DICTIONARY: Ordenados por tipo I/O ............................................................................. 25

    PLC.- Entradas y Salidas ..................................................................................................................... 28

    SCADA elaborado en INTOUCH ......................................................................................................... 31

    Pantallas ........................................................................................................................................ 31

    Scripts ............................................................................................................................................ 41

    Trends ............................................................................................................................................ 44

    Tagename Dictionary .................................................................................................................... 46

    Database Report (Proficy) Variables del PLC .................................................................................. 49

    Database Report (Intouch) Tags ..................................................................................................... 60

    Programa del PLC en PROFICY MACHINE EDITION ........................................................................... 83

    BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 95

  • 3

    OBJETIVOS Automatizar una planta de proceso, en base a las entradas o sensores digitales y

    analgicos.

    Programar la secuencia de todo el proceso en Ladder para el PLC en el programa Proficy

    Machine Edition.

    Elaborar el sistema SCADA en Intouch, cada una de sus pantallas, configurando la conexin

    adecuada del PLC con Intouch.

    JUSTIFICACIN

    ANTECEDENTES PRELIMINARES:

    En las grandes urbes, los residuos slidos orgnicos son un gran problema ya que stos son dispuestos en rellenos sanitarios los cules rompen el ciclo natural de descomposicin porque contaminan las fuentes de agua subterrnea debido al lavado del suelo por la filtracin de agua (lixiviacin) y tambin porque favorece la generacin de patgenos.

    Los residuos orgnicos al ser introducidos en el biodigestor son descompuestos de modo que el ciclo natural se completa y las basuras orgnicas se convierten en fertilizante y biogs el cual evita que el gas metano est expuesto ya que es considerado uno de los principales componentes del efecto invernadero.

    VENTAJAS DEL PROCESO:

    La utilizacin de biogs puede sustituir a la electricidad, al gas propano y al diesel como fuente energtica en la produccin de electricidad, calor o refrigeracin. En el sector rural el biogs puede ser utilizado como combustible en motores de generacin elctrica para autoconsumo de la finca o para vender a otras. Puede tambin usarse como combustible para hornos de aire forzado, calentadores y refrigeradores de adsorcin. La conversin de aparatos al funcionamiento con gas es sencilla.

    La produccin de biogs es permanente, aunque no siempre constante debido a fenmenos climticos.

    Entonces nuestros objetivos son:

    Produccin de gas natural (metano).

    Cogeneracin de energa elctrica.

    Produccin de abono agrcola con la biomasa digerida o desgasificada.

    Reciclaje ecolgico de desechos orgnicos para aminorar el impacto ambiental de los rellenos sanitarios.

  • 4

  • 5

    DESCRIPCION DEL PROCESO

    Fig 1. Proceso completo

    Sustratos, Biomasa o Materia prima:

    Estircol lquido de ganado

    Maz ensilado

  • 6

    1. Conduccin del sustrato (biomasa o materia prima):

    El maz ensilado se vierte en una tolva de alimentacin de hormign que debe llenarse al menos una

    vez al da, dotada de un suelo transportador de traccin hidrulica que lleva continuamente el maz

    a una cinta transportadora, y ella la coloca en una tolva donde caer en el mezclador de rodillos

    para mezclarse con el otro tipo de sustrato que es el estircol lquido.

    2. Higienizacin:

    El sustrato se calienta con un intercambiador tubular de calor por donde pasar agua en

    contracorriente a 75C durante 1 hora.

    3. Fermentacin o Desgasificacin:

    La fermentacin del sustrato fresco se llevar a cabo en tanques cerrados hermticamente

    (gasmetros) tambin llamados biodigestores o fermentadores.

    En este proceso se llenarn continuamente los biodigestores con biomasa fresca (sustrato).

    Las batidoras o agitadores movern la masa del sustrato para impedir que se formen capas flotantes.

    Los calefactores de pared por donde circula agua caliente para mantener el sustrato a 40C

    (temperatura ptima para la produccin de biogs).

    Las bacterias de diferentes tipos digieren las grasas y carbohidratos. Se usarn las mesoflicas que

    son las que realizan la fermentacin anaerbica en este rango de temperaturas (cercanas a 40C).

    Al ser digerido el sustrato por las bacterias, se produce espontneamente el biogs que ascender

    despacio y se acumular en el espacio confinado restante de la cmara digestora encima del nivel

    del sustrato, por lo que al transcurrir los das aumentar la presin de este gas acumulado. Se

    mantendr el sustrato all durante 60 das, al cabo de los cuales se lo bombear a otro biodigestor,

    donde tambin estar 60 das desgasificndose. Luego el sustrato est ya tan desgasificado y fluido

    que se lo bombea a dos depsitos de hormign armado donde permanecern durante un mximo

    de 6 meses antes de su distribucin final en las extensiones agrcolas como abono fertilizante.

    Componentes del biogs: CH4 (50-70%), CO2 (18%), H2, vapor de H2O y cido sulfhdrico H2S

    (14ppm).

    4. Tratamiento, acondicionamiento o refinacin del biogs:

    Se necesita separar del biogs: el vapor de H2O y el cido sulfhdrico H2S (mediante un cultivo de

    bacterias y aire que descompondrn el azufre) por resultar indeseables.

  • 7

    Mediante un pozo de condensacin se separar el vapor de H2O del biogs.

    Luego se lavar el biogs ya drenado del cido sulfhdrico H2S agresivo con una planta de

    desulfuracin que tiene bacterias adheridas a cadenas (eslabones).

    A continuacin se transporta el biogs refinado, que ahora se llama biometano, a un compresor

    para aumentarle la presin hasta la necesaria para la combustin posterior.

    Lavado y Secado:

    Se hace con niebla de agua fra a 0C para que se enfre el biogs hasta una temperatura inferior a

    5C. Esto se hace con la finalidad de remover silicatos y el vapor de H2O restante.

    Siempre se est midiendo la concentracin de CH4, CO2 y H2S para asegurar la eficiencia y calidad

    de la produccin mediante sensores electromagnticos.

    Quemado en la Antorcha:

    En caso de sobreproduccin se tiene una antorcha de quemado (flare) del biogs para no expulsar

    el metano a la atmsfera porque no es ecolgico (el metano es 220 ms veces contribuyente al

    Efecto Invernadero que el CO2).

    5. Cogeneracin:

    Se tiene 2 plantas de cogeneracin para procesar el CO2.

    Para 15 mil toneladas de biomasa al ao, la capacidad de la planta generadora es de 500kW.

    El 30% del calor residual generado del agua de refrigeracin de los motores de combustin interna

    (acoplados a los generadores elctricos) se usa para calentar el intercambiador de calor y los

    fermentadores, por lo que no es necesario agregarle calor a este proceso autrquico, y el calor

    restante se puede emplear en la calefaccin de industrias, viviendas y piscinas.

    El generador de la planta de cogeneracin se convierte en un transformador de tensin a nivel de

    la red, luego esa corriente es inyectada a la red pblica para cubrir las necesidades de mil hogares

    anualmente.

    Energa Elctrica producida por Cogeneracin: 150kW, 230V, 225A, 50Hz, cos=0.9.

    MAQUINAS Son:

  • 8

    Tractores para cargar el maz ensilado.

    Agitadores para el sustrato (en los biodigestores).

    Cinta transportadora.

    Antorcha (flare)

    Mezclador de Rodillos.

    Intercambiador de calor tubular a contracorriente.

    Bombas centrfugas de para sustratos lodosos (slurry).

    Compresores de mbolo oscilante parar bombeo del biogs a la unidad de tratamiento.

    Mquina de lavado-secado de biogs

    Suelos transportadores de traccin hidrulica para los residuos alimenticios:

    Antorcha:

    Agitadores para el sustrato (en los biodigestores):

  • 9

    Cintras transportadoras:

    Mezcladores de Rodillos:

    Intercambiador de Calor tubular en Contraflujo:

  • 10

    Curvas de temperatura:

    Bombas centrfugas de para sustratos lodosos (slurry):

  • 11

    Compresores de mbolo oscilante parar bombeo del biogs a la unidad de tratamiento:

    Mquina de secado del biogs: EnerDryer

  • 12

    DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Transporte del

    sustrato

    Mezclado de los

    sustratos

    Higenizacin del

    sustrato

    Llenado de

    Fermentador 1

    Llenado de

    Fermentador 2

    Calefaccin

    (T=40C) y

    Agitacin (60 das)

    Almacenaje en

    depsito de

    hormign (mximo

    6 meses)

    Utilizacin como

    abono agrcola

    TRATAMIENTO DEL

    BIOGS

    Condensacin del

    vapor H2O

    Desulfuracin

    Lavado y Secado

    (hasta que T

  • 13

    SENSORES Y VALVULAS DE LOS

    SUBPROCESOS Cortesa de la web de pia-portal automation siemens.

    Fig 2. Proceso completo

  • 14

    ENTREGA DE MATERIA PRIMA A LA PLANTA

    Fig 3. Subproceso entrega de materia prima

    1. Medidor de caudal para estircol lquido

    2. Medidor de nivel de residuos alimenticios en el transportador de tornillo

    3. Medidor de nivel de la fosa de estircol lquido

    4. Balanza de pesaje de ensilado

    5. Balanza de pesaje de residuos alimenticios en el tractor

  • 15

    HIGIENIZACIN DEL SUSTRATO

    Fig 4. Subproceso higienizacin

    1. Medidor de nivel de sustrato en la higienizacin

    2. Medidor de caudal de sustrato despus de la higienizacin

    3. Medidor de temperatura de sustrato antes y despus la higienizacin

  • 16

    FERMENTACIN, PRODUCCIN DE BIOGS Y ALMACENAMIENTO DE

    RESIDUOS

    Fig 5. Subproceso fermentacin del sustrato y produccin de biogs

    1. Detector de espuma en el fermentador secundario

    2. Analizador del biogs en el fermentador secundario

    3. Medidor de presin del biogs en el fermentador primario

    4. Medidor de presin del biogs en el fermentador secundario

    5. Balanza de pesaje de materia residual en el tractor

    6. Medidor de nivel de sustrato en el almacenador de residuos

    7. Medidor de caudal de sustrato a la salida del almacenador de residuos

    8. Medidor de caudal de sustrato a la salida del fermentador secundario

    9. Medidor de caudal de sustrato a la salida del fermentador primario

    10. Medidor de nivel de sustrato en el fermentador primario

  • 17

    11. Medidor de nivel de sustrato en el fermentador secundario

    12. Medidor de temperatura en el fermentador primario

    13. Medidor de temperatura en el fermentador secundario

    COGENERACIN

    Fig 6. Subproceso cogeneracin

    1. Medidor de caudal del biogs entrante al motor-generador

    2. Medidor de caudal del agua de enfriamiento en los tubos del intercambiador de calor

    (refrigerante de los motores de combustin interna acoplados a los generadores

    elctricos)

    3. Medidor de temperatura del agua de enfriamiento a la salida del intercambiador de calor

  • 18

    4. Medidor de temperatura del agua de calentamiento a la entrada del intercambiador de

    calor

    5. Medidor de temperatura del agua de calentamiento a la salida del intercambiador de calor

    6. Medidor de temperatura del agua de enfriamiento a la entrada del motor-generador

    7. Medidor de temperatura del agua de enfriamiento a la salida del motor-generador

    8. Vlvula de control de paso del biogs a la antorcha

    9. Medidor de energa del biogs entrante al motor-generador

    TRATAMIENTO O ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGS

    Fig 7. Subproceso refinacin del biogs en biometano

  • 19

    1. Medidor del poder calorfico del biogs final

    2. Medidor de caudal del biogs final

    3. Medidor de presin del biogs en tanques de acondicionamiento

    4. Medidor de temperatura del biogs desulfurizado

    5. Medidor de temperatura del biogs en tanques de acondicionamiento

    6. Vlvula de control de escape de CO2

    7. Vlvula de control a la entrada de tanques de acondicionamiento

    8. Vlvula de control a la entrada del subproceso de acondicionamiento del biogs

    TABLA DE INSTRUMENTOS No. Tipo de Instrumento Servicio Lugar

    I/O tipo

    ENTREGA DE MATERIA PRIMA A LA PLANTA:

    1 Medidor de caudal de estircol lquido Entrega de materia prima a la planta

    FIELD AI

    1 Medidor de nivel de residuos alimenticios en el transportador de tornillo

    Entrega de materia prima a la planta

    FIELD AI

    1 Medidor de nivel en la fosa de estircol lquido Entrega de materia prima a la planta

    FIELD AI

    1 Balanza de pesaje de ensilado Entrega de materia prima a la planta

    FIELD AI

    1 Balanza de pesaje de residuos alimenticios en el tractor

    Entrega de materia prima a la planta

    FIELD AI

    1 Alarma de nivel HIGH de residuos alimenticios en el transportador de tornillo

    Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Alarma de nivel LOW de residuos alimenticios en el transportador de tornillo

    Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Alarma de nivel HIGH en la fosa de estircol lquido Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Alarma de nivel LOW en la fosa de estircol lquido Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Indicador de caudal de estircol lquido Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Indicador de nivel de residuos alimenticios en el transportador de tornillo

    Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Indicador de nivel en la fosa de estircol lquido Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

  • 20

    1 Indicador de peso de residuos alimenticios en el tractor

    Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    1 Indicador de peso de ensilado Entrega de materia prima a la planta

    HMI -

    HIGIENIZACIN DEL SUSTRATO:

    2 Medidor de nivel de sustrato en la higienizacin Higienizacin del sustrato FIELD AI

    1 Medidor de caudal de sustrato despus de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato FIELD AI

    2 Medidor de temperatura de sustrato antes de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato FIELD AI

    2 Medidor de temperatura de sustrato despus de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato FIELD AI

    2 Alarma de nivel HIGH de sustrato en la higienizacin Higienizacin del sustrato HMI -

    2 Alarma de nivel LOW de sustrato en la higienizacin Higienizacin del sustrato HMI -

    2 Alarma de temperatura HIGH de sustrato despus de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato HMI -

    2 Alarma de temperatura LOW de sustrato despus de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato HMI -

    2 Indicador de nivel de sustrato en la higienizacin Higienizacin del sustrato HMI -

    1 Indicador de caudal de sustrato despus de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato HMI -

    2 Medidor de temperatura de sustrato antes de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato HMI -

    2 Medidor de temperatura de sustrato despus de la higienizacin

    Higienizacin del sustrato HMI -

    FERMENTACIN, PRODUCCIN DE BIOGS Y ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS FERMENTADOS:

    1 Detector de espuma en el fermentador secundario Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD DI

    1 Analizador del biogs en el fermentador secundario Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de presin del biogs en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de presin del biogs en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de nivel de sustrato en el almacenador de residuos

    Almacenamiento de residuos fermentados

    FIELD AI

  • 21

    1 Medidor de caudal de sustrato a la salida del almacenador de residuos

    Almacenamiento de residuos fermentados

    FIELD AI

    1 Medidor de caudal de sustrato a la salida del fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de caudal de sustrato a la salida del fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de nivel de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de nivel de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de temperatura de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de temperatura de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    FIELD AI

    1 Balanza de pesaje de materia residual en el tractor Almacenamiento de residuos fermentados

    FIELD AI

    1 Alarma de nivel HIGH de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de nivel LOW de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de nivel HIGH de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de nivel LOW de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de nivel HIGH de sustrato en el almacenador de residuos

    Almacenamiento de residuos fermentados

    HMI -

    1 Alarma de nivel LOW de sustrato en el almacenador de residuos

    Almacenamiento de residuos fermentados

    HMI -

    1 Alarma de presin HIGH del biogs en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de presin LOW de biogs en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de presin HIGH de biogs en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de presin LOW de biogs en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de temperatura HIGH de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de temperatura LOW de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Alarma de temperatura HIGH de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

  • 22

    1 Alarma de temperatura LOW de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Controlador indicador de temperatura de sustrato en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Controlador indicador de temperatura de sustrato en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de presin del biogs en el fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de presin del biogs en el fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de caudal de sustrato a la salida del almacenador de residuos

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de caudal de sustrato a la salida del fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de caudal de sustrato a la salida del fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de velocidad del agitador del fermentador primario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    1 Indicador de velocidad del agitador del fermentador secundario

    Fermentacin y Produccin de biogs

    HMI -

    COGENERACIN, INTERCAMBIADOR DE CALOR, ANTORCHA:

    1 Medidor de caudal del biogs a la entrada de la unidad de calor y potencia

    Cogeneracin FIELD AI

    1 Medidor de caudal del agua de enfriamiento en los tubos del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor FIELD AI

    1 Medidor de temperatura del agua de enfriamiento a la salida del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor FIELD AI

    1 Medidor de temperatura del agua de calentamiento a la entrada del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor FIELD AI

    1 Medidor de temperatura del agua de calentamiento a la salida del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor FIELD AI

    1 Medidor de temperatura del agua de enfriamiento a la entrada del motor-generador

    Intercambiador de Calor FIELD AI

    1 Medidor de temperatura del agua de enfriamiento a la salida del motor-generador

    Intercambiador de Calor FIELD AI

    1 Vlvula de control de paso del biogs a la antorcha Quemado en antorcha FIELD AO

    1 Medidor de energa del biogs entrante al motor-generador

    Cogeneracin FIELD AI

  • 23

    1 Indicador de caudal del biogs a la entrada de la unidad de calor y potencia

    Cogeneracin HMI -

    1 Indicador de caudal del agua de enfriamiento en los tubos del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Indicador de temperatura del agua de enfriamiento a la salida del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Indicador de temperatura del agua de calentamiento a la entrada del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Indicador de temperatura del agua de calentamiento a la salida del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Indicador de temperatura del agua de enfriamiento a la entrada del motor-generador

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Indicador de temperatura del agua de enfriamiento a la salida del motor-generador

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Indicador de energa del biogs entrante al motor-generador

    Cogeneracin HMI -

    1 Alarma de temperatura HIGH del agua de enfriamiento a la salida del motor-generador

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Alarma de temperatura LOW del agua de enfriamiento a la salida del motor-generador

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Alarma de temperatura HIGH del agua de calentamiento a la entrada del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Alarma de temperatura LOW del agua de calentamiento a la entrada del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Alarma de temperatura HIGH del agua de calentamiento a la salida del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    1 Alarma de temperatura LOW del agua de calentamiento a la salida del intercambiador de calor

    Intercambiador de Calor HMI -

    TRATAMIENTO O ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGS:

    1 Medidor del poder calorfico del biogs final Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de caudal del biogs final Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AI

  • 24

    4 Medidor de presin del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AI

    1 Medidor de temperatura del biogs desulfurizado Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AI

    4 Medidor de temperatura del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AI

    1 Vlvula de control de escape de CO2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AO

    4 Vlvula de control a la entrada de tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AO

    1 Vlvula de control a la entrada del subproceso de acondicionamiento del biogs

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    FIELD AO

    1 Indicador del poder calorfico del biogs final Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    1 Indicador de caudal del biogs final Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    4 Indicador de presin del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    1 Indicador de temperatura del biogs desulfurizado Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    4 Indicador de temperatura del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    4 Alarma de presin HIGH del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    4 Alarma de presin LOW del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    4 Alarma de temperatura HIGH del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    4 Alarma de temperatura LOW del biogs en tanques de acondicionamiento

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    1 Alarma de temperatura HIGH del biogs desulfurizado

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

    1 Alarma de temperatura LOW del biogs desulfurizado

    Tratamiento o acondicionamiento del biogs

    HMI -

  • 25

    TAGNAME DICTIONARY: Ordenados

    por tipo I/O Item

    (nombre de la

    variable en

    Proficy)

    Tag (nombre de la variable en Intouch)

    Servicio I/O tipo

    tipo min max initial

    R119 aux_dias_Fermentando Fermentacin y Produccin de biogs - integer 0

    M213 aux_fin_Desulfuracion Tratamiento o acondicionamiento del biogs - discrete

    M9 aux_fin_Fermentacion Fermentacin y Produccin de biogs - discrete

    M204 aux_finSecado Tratamiento o acondicionamiento del biogs - discrete

    R122 aux_horas_Desulfurando Tratamiento o acondicionamiento del biogs - integer 0

    I1 bool_espuma_fermentad1 Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    I2 bool_espuma_fermentad2 Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    I6 bool_iniciar_generador Cogeneracin DI discrete

    I5 bool_iniciar_refinacion Tratamiento o acondicionamiento del biogs DI discrete

    I3 bool_marcha Arranque voluntario de la planta DI discrete

    I4 bool_paro Parada voluntaria de la planta DI discrete

    R1 caudal_agua1_HX Intercambiador de Calor - real 0 25 0

    R2 caudal_agua2_HX Intercambiador de Calor - real 0 25 0

    R3 caudal_biogas_in_motorGenerador Cogeneracin - real 0 200 0

    R4 caudal_biometano Tratamiento o acondicionamiento del biogs - real 0 200 0

    R5 caudal_estiercolLiquido Entrega de materia prima a la planta - real 0 50 0

    R6 caudal_sustrato_out_AlmacenResid Almacenamiento de residuos fermentados - real 0 50 0

    R7 caudal_sustrato_out_fermentad1 Fermentacin y Produccin de biogs - real 0 50 0

    R8 caudal_sustrato_out_fermentad2 Fermentacin y Produccin de biogs - real 0 50 0

    R9 caudal_sustrato_out_higieniz Higienizacin del sustrato - real 0 50 0

    R50 concentrac_bajarCO2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI integer 0 4 0

    R52 concentrac_bajarH2S Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI integer 0 25 0

    R53 concentrac_CH4_biogas_final Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI integer 60 90 60

    R54 concentrac_CO2_biogas_final Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI integer 2 6 6

    R55 concentrac_H2S_biogas_final Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI integer 5 30 30

    R51 concentrac_subirCH4 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI integer 0 30 0

    AI27 nivel_estiercolLiquido Entrega de materia prima a la planta AI real 0 15 0

    AI28 nivel_sustrato_AlmacenResid Almacenamiento de residuos fermentados AI real 0 15 0

    AI29 nivel_sustrato_fermentad1 Fermentacin y Produccin de biogs AI real 0 15 0

    AI30 nivel_sustrato_fermentad2 Fermentacin y Produccin de biogs AI real 0 15 0

    AI31 nivel_sustrato_higieniz Higienizacin del sustrato AI real 0 15 0

    i21 OL_B1_1_bombaSustrato Higienizacin del sustrato DI discrete

  • 26

    i22 OL_B1_2_bombaSustrato Entrega de materia prima a la planta DI discrete

    i23 OL_B1_3_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    i24 OL_B1_4_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    i25 OL_B1_5_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    i26 OL_B1_6_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    i27 OL_B1_7_compresor_outFerment Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    I28 OL_B1_8_compresor_in_Acondic Tratamiento o acondicionamiento del biogs DI discrete

    i29 OL_B1_9_compresor_escape_CO2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs DI discrete

    I30 OL_B2_10_compresor_biometano Cogeneracin DI discrete

    I31 OL_B2_11_bomba_Agua1_HX Intercambiador de Calor DI discrete

    I32 OL_B2_12_bomba_Agua2_HX Intercambiador de Calor DI discrete

    I40 OL_B2_13_bomba_Agua2mot_HX Intercambiador de Calor DI discrete

    I33 OL_bandaTransportadora Entrega de materia prima a la planta DI discrete

    I35 OL_mezcladorRodillos Entrega de materia prima a la planta DI discrete

    I36 OL_motorAgitador_fermentad1 Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    I37 OL_motorAgitador_fermentad2 Fermentacin y Produccin de biogs DI discrete

    I38 OL_motorGenerador Cogeneracin DI discrete

    I39 OL_secador Tratamiento o acondicionamiento del biogs DI discrete

    Q1 ON_B1_1_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q2 ON_B1_2_bombaSustrato Entrega de materia prima a la planta DO discrete

    Q3 ON_B1_3_bombaSustrato Higienizacin del sustrato DO discrete

    Q4 ON_B1_4_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q5 ON_B1_5_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q6 ON_B1_6_bombaSustrato Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q7 ON_B1_7_compresor_outFerment Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q8 ON_B1_8_compresor_in_Acondic Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q9 ON_B1_9_compresor_escape_CO2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q10 ON_B2_10_compresor_biometano Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q11 ON_B2_11_bomba_Agua1_HX Intercambiador de Calor DO discrete

    Q12 ON_B2_12_bomba_Agua2_HX Intercambiador de Calor DO discrete

    Q25 ON_B2_13_bomba_Agua2mot_HX Intercambiador de Calor DO discrete

    Q13 ON_bandaTransportadora Entrega de materia prima a la planta DO discrete

    Q14 ON_mezcladorRodillos Entrega de materia prima a la planta DO discrete

    Q15 ON_motorAgitador_ferment1 Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q16 ON_motorAgitador_ferment2 Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q17 ON_motorGenerador Cogeneracin DO discrete

    Q18 ON_secador Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    AI32 peso_ensilado Entrega de materia prima a la planta AI real 0 10 0

    AI33 pH_biogas_final Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 0 14 7

    AI34 pH_biogas_inicial Fermentacin y Produccin de biogs AI real 0 14 5

    AI35 presion_biogas_fermentad1 Fermentacin y Produccin de biogs AI real 0 150 0

  • 27

    AI36 presion_biogas_fermentad2 Fermentacin y Produccin de biogs AI real 0 150 0

    AI37 presion_biogas_tanqueAcondic_1 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 0 250 0

    AI38 presion_biogas_tanqueAcondic_2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 0 250 0

    AI39 presion_biogas_tanqueAcondic_3 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 0 250 0

    AI40 presion_biogas_tanqueAcondic_4 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 0 250 0

    AI41 te+B32mp_agua1_in_HX Intercambiador de Calor AI real 80 90 90

    AI42 temp_agua1_out_HX Intercambiador de Calor AI real 70 80 80

    AI43 temp_agua2_in_HX Intercambiador de Calor AI real 50 60 50

    AI44 temp_agua2_out_HX Intercambiador de Calor AI real 60 70 60

    AI45 temp_biogas_secado Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 3 40 40

    AI46 temp_biogas_tanqueAcondic1 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 25 70 25

    AI47 temp_biogas_tanqueAcondic2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 25 70 25

    AI48 temp_biogas_tanqueAcondic3 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 25 70 25

    AI49 temp_biogas_tanqueAcondic4 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 25 70 25

    AI50 temp_biogasDesulfurizado Tratamiento o acondicionamiento del biogs AI real 5 25 5

    AI51 temp_fermentad1 Fermentacin y Produccin de biogs AI real 25 40 25

    AI52 temp_fermentad2 Fermentacin y Produccin de biogs AI real 25 40 25

    AI53 temp_sustrato_in_higieniz Higienizacin del sustrato AI real 25 30 25

    AI54 temp_sustrato_out_higieniz Higienizacin del sustrato AI real 40 50 40

    AQ5 valve_Agua2_HX_ferment1 Intercambiador de Calor AO integer 0 100 0

    AQ6 valve_Agua2_HX_ferment2 Intercambiador de Calor AO integer 0 100 0

    AQ4 valve_Agua2_HX_higieniz Intercambiador de Calor AO integer 0 100 0

    AQ1 valve_biogas_antorcha Quemado en antorcha AO integer 0 100 0

    AQ2 valve_biogas_escape_CO2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AO integer 0 100 0

    AQ3 valve_estiercolLiquido Entrega de materia prima a la planta AO integer 0 100 0

    AQ7 valve_biogas_in_Acondic1 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AO integer 0 100 0

    AQ8 valve_biogas_in_Acondic2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AO integer 0 100 0

    AQ9 valve_biogas_in_Acondic3 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AO integer 0 100 0

    AQ10 valve_biogas_in_Acondic4 Tratamiento o acondicionamiento del biogs AO integer 0 100 0

    Q20 valve_biogas_out_Acondic1 Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q21 valve_biogas_out_Acondic2 Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q22 valve_biogas_out_Acondic3 Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q23 valve_biogas_out_Acondic4 Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

    Q24 valve_biogas_pasoEntreFermentad Fermentacin y Produccin de biogs DO discrete

    Q19 valve_biogas_Gasometro Tratamiento o acondicionamiento del biogs DO discrete

  • 28

    PLC.- Entradas y Salidas

    PLC

    marcha

    paro

    nivel_sustrato_AlmacenadorResiduos

    caudal_sustrato_outlet_AlmacenadorResiduos

    peso_sustrato_outlet_AlmacenadorResiduos

    caudal_biogas_inlet_motor-generador

    caudal_estiercolLiquido

    nivel_residuosAlimenticios

    nivel_estiercolLiquido

    peso_ensilado

    peso_residuosAlimenticios

    presion_biogas_fermentador1

    presion_biogas_fermentador2

    caudal_sustrato_outlet_fermentador2

    caudal_sustrato_outlet_fermentador1

    nivel_sustrato_fermentador1

    nivel_sustrato_fermentador2

    nivel_sustrato_higienizacion

    caudal_sustrato_outlet_higienizacion

    temperatura_sustrato_inlet_higienizacion

    temperatura_sustrato_outlet_higienizacion

    caudal_aguaEnfriamiento_intercambiadorCalor

    temperatura_aguaEnfriamiento_outlet_intercambiadorCalor

    temperatura_aguaCalentamiento_inlet_intercambiadorCalor

    temperatura_aguaCalentamiento_outlet_intercambiadorCalor

    %I1

    %I2

    %I3

    %I4

    %I5

    %I6

    %I7

    %I8

    %I9

    %I10

    %I11

    %I12

    %I13

    %I14

    %I15

    %I16

    %I17

    %I18

    %I19

    %I20

    %I21

    %I22

    %I23

    %I24

    %I25

    %Q1

    %Q2

    %Q3

    %Q4

    %Q5

    %Q6

    %Q7

    %Q8

    %Q9

    %Q10

    %Q11

    %Q12

    %Q13

    %Q14

    %Q15

    %Q16

    valvula_paso_biogas_entre_fermentadores

    valvula_salida_biogas_fermentador2

    valvula_biogas_antorcha

    valvula_escape_CO2

    valvula_inlet_tanquesAcondicionamiento

    valvula_inlet_subprocesoAcondicionamiento

    encendido_motor-generador

    encendido_secador1

    encendido_compresor_1_biogas_Secador1

    encendido_compresor_2_biogas_Secador1

    encendido_sueloTransportador_1

    encendido_sueloTransportador_2

    encendido_sueloTransportador_3

    encendido_bandaTransportadora_1

    encendido_bandaTransportadora_2

    encendido_bandaTransportadora_3

    encendido_mezcladorRodillos

    encendido_motorAgitador_fermentador1

    encendido_motorAgitador_fermentador2

    encendido_bomba_4_Sustrato

    encendido_bomba_5_Sustrato

    encendido_bomba_6_Sustrato

    encendido_bomba_1_Sustrato

    encendido_bomba_2_Sustrato

    encendido_bomba_3_Sustrato

    %Q17

    %Q18

    %Q19

    %Q20

    %Q21

    %Q22

    %Q23

    %Q24

    %Q25

    Fig 8. PLC

  • 29

    PLC

    caudal_biogasFinal

    presion_biogas_tanquesAcondicionamiento

    temperatura_biogasDesulfurizado

    temperatura_biogas_tanquesAcondicionamiento

    OL_motor-generador

    OL_compresor_1_biogas_Secador1

    OL_compresor_2_biogas_Secador1

    OL_sueloTransportador_1

    OL_sueloTransportador_2

    OL_sueloTransportador_3

    OL_bandaTransportadora_1

    OL_bandaTransportadora_2

    OL_bandaTransportadora_3

    OL_mezcladorRodillos

    espuma_fermentador2

    OL_motorAgitador_fermentador1

    OL_motorAgitador_fermentador2

    OL_bomba_4_Sustrato

    OL_bomba_5_Sustrato

    OL_bomba_6_Sustrato

    %I26

    %I27

    %I28

    %I29

    %I30

    %I31

    %I32

    %I33

    %I34

    %I35

    %I36

    %I37

    %I38

    %I39

    %I40

    %I41

    %I42

    %I43

    %I44

    %I45

    %46

    %I47

    %I48

    %I49

    %I50

    %Q35

    %Q36

    %Q37

    encedido_bomba_1_AguaCalentamiento_IntercambiadorCalor

    encedido_secador2

    encendido_compresor_3_biogas_Secador2

    encendido_compresor_4_biogas_Secador2

    encendido_compresor_5_biogas_bypass_Desulfurizacion

    encendido_compresor_6_biogas_Secador2

    encendido_compresor_7_biogas_inlet_tanquesAcondicionamiento

    encedido_encendido_compresor_8_biogasFinal_1

    encendido_compresor_9_escape_CO2

    %Q26

    %Q27

    %Q28

    %Q29

    %Q30

    %Q31

    %Q32

    %Q33

    %Q34

    encedido_bomba_2_AguaCalentamiento_IntercambiadorCalor

    encedido_bomba_1_AguaEnfriamiento_IntercambiadorCalor

    encedido_bomba_2_AguaEnfriamiento_IntercambiadorCalor

    temperatura_aguaEnfriamiento_inlet_motor-generador

    temperatura_aguaEnfriamiento_outlet_motor-generador

    OL_bomba_1_Sustrato

    OL_bomba_2_Sustrato

    OL_bomba_3_Sustrato

    Fig 9. PLC

  • 30

    PLC

    OL_bomba_1_AguaEnfriamiento_IntercambiadorCalor

    OL_bomba_2_AguaEnfriamiento_IntercambiadorCalor

    OL_compresor_3_biogas_Secador2

    OL_compresor_4_biogas_Secador2

    OL_compresor_5_biogas_bypass_Desulfurizacion

    OL_compresor_6_biogas_Secador2

    OL_compresor_8_biogasFinal

    OL_compresor_9_escape_CO2

    %I51

    %I52

    %I53

    %I54

    %I55

    %I56

    %I57

    %I58

    %I59

    %I60

    %I61

    OL_bomba_1_AguaCalentamiento_IntercambiadorCalor

    OL_bomba_2_AguaCalentamiento_IntercambiadorCalor

    Fig 10. PLC

  • 31

    SCADA elaborado en INTOUCH

    Pantallas

    Este SCADA cuenta con 10 pantallas.

    Hay 4 pantallas operativas del proceso:

    Higienizacin

    Fermentacin

    Refinacin

    Cogeneracin

    Las otras 6 pantallas son: la cartula, el men, la de vista general de la

    planta, alarmas y una de alerta (atencin) cuando ocurre un evento o

    alarma muy importante.

    Fig 11. Pantalla: Cartula

    En la Fig. 12 se muestra la pantalla que luce el plano general de la planta, similar al esquema de la

    Fig. 1. donde se distinguen los 4 subprocesos principales.

  • 32

    Fig 12. Pantalla: MAIN planta

    En la Fig. 13 se muestra el men donde al presionar cualquiera de los botones nos lleva hacia su

    correspondiente ventana.

    Fig 13. Pantalla: Men

    En la Fig. 14 se muestra la pantalla de seguridad donde el usuario puede entrar a su cuenta con

    Logon y salir de la misma con Logoff. Existen 3 cuentas que en la siguiente tabla se desglosan

    con su respectiva contrasea y nivel de seguridad. Slo el usuario Administrator es capaz de usar

    el botn Configurar usuarios porque posee el mximo nivel de jerarqua (9999). Luego en las Fig.

    25, 26 y 27 se presentan los scripts de algunos de estos botones.

    Usuario Contrasea Nivel de

    Seguridad

    Administrator wonderware 9999

    Operator operator 8000

    Visitor visitor 4000

  • 33

    Fig 14. Pantalla: Seguridad

    En la Fig. 15 se muestra la pantalla de alarmas, pero no se aprecian ninguna de ellas activada

    puesto que no est en modo runtime.

    Fig 15. Pantalla antes del runtime: Alarmas

  • 34

    En la Fig. 16 y 17 se muestran las pantallas de Higienizacin, en la cual se procede de la siguiente

    manera:

    Contamos con un panel de Sensores Analgicos que simulan los sensores reales que rigen este

    subproceso.

    Primero se subimos el switch I3 de inicio. El switch I4 debe permanecer bajado porque es de paro

    manual. Entonces la planta queda esperando que aumentemos el peso de ensilado (subir sensor del

    panel) hasta un valor suficiente que encienda la banda transportadora y luego el mezclador.

    Entonces ingresar el ensilado a los tanques de higienizacin.

    Luego de que subimos el nivel en los tanques hasta un valor suficiente se encienden las bombas del

    intercambiador de calor (HX) llamadas B11 y B12. El objetivo de este intercambiador es calentar los

    tanques higienizadores para elevar la temperatura del sustrato. Entonces quedan listas las vlvulas

    de agua para abrirse, esto lo logramos manipulando el sensor del panel llamado temp_agua2 que

    simula la temperatura del agua saliente del intercambiador de calor que calentarn los tanques.

    Luego se encienden las bombas B1 y B2 para desalojar enviar el sustrato hacia la etapa siguiente de

    fermentacin.

    Adicionalmente se cuenta con una segunda materia prima, el estircol lquido, que debe ingresar

    en la medida que se demande subir el CH4, para lo cual manipularemos el sensor de subir CH4,

    siempre y cuando exista estircol disponible, o sea que el sensor de nivel de estircol detecte el

    mnimo necesario.

    Fig 16. Pantalla antes del runtime: Higienizacin

  • 35

    Fig 17. Pantalla en runtime: Higienizacin

    En la Fig. 18 y 19 se muestran las pantallas de Fermentacin, en la cual se procede de la siguiente

    manera:

    Contamos con un panel de Sensores Analgicos que simulan los sensores reales que rigen este

    subproceso.

    Primero aumentamos el nivel de sustrato del tanque fermentador 1, al aumentarlo por encima de

    5m se iniciar la fermentacin en el tanque 1, y si lo aumentamos por encima de 10m se encender

    la bomba B4 para empezar el llenado del tanque fermentador 2.

    De igual manera, si aumentamos el nivel de sustrato del tanque fermentador 2, al aumentarlo por

    encima de 5m se iniciar la fermentacin en el tanque 2, y si lo aumentamos por encima de 10m se

    encender la bomba B4 para empezar el llenado del tanque de almacenamiento del sustrato.

    De forma parecida, si aumentamos el nivel de sustrato del tanque de almacenamiento del sustrato,

    al aumentarlo por encima de 5m se encender la bomba B4 para empezar el desalojo de sustrato

    fermentado en el camin.

    Si se suscitan burbujas en el fermentador 1 o 2 (subiendo los switches I1 e I2), se accionarn los

    agitadores.

    Durante la fermentacin en el tanque 1 y 2, manipularemos tanto temperatura y presin del biogs

    que se producir dentro de los mismos. Aparece en la parte de debajo de la pantalla un indicador

    de los das transcurridos de la fermentacin; debe permanecer 25 das fermentndose. Inicialmente

    la temperatura del biogs est en 25C, ambiental, y simularemos con el sensor que se aumentar

  • 36

    hasta los 40C necesarios para una adecuada produccin, tanto en el tanque 1 y 2. Conforme

    aumente la presin del biogs, primeramente en el tanque 1, al sobrepasar los 100psi se abrir una

    vlvula de paso con el propsito de aliviar la presin en este tanque y que ingrese ms biogs en el

    tanque 2, donde tambin se elevar por tanto la presin. Si sobrepasamos la presin del tanque 2

    por encima de los 100 psi asimismo se abrir proporcionalmente un vlvula que llevar el exceso de

    biogs a quemarse en la antorcha.

    Entonces este subproceso estar concluido, slo esperando que subamos el switch I5 con el que

    daremos paso a la siguiente etapa de refinacin.

    Fig 18. Pantalla antes del runtime: Fermentacin

  • 37

    Fig 19. Pantalla en runtime: Fermentacin

    En la Fig. 20 y 21 se muestran las pantallas de Refinacin, en la cual se procede de la siguiente

    manera:

    Contamos con un panel de Sensores Analgicos que simulan los sensores reales que rigen este

    subproceso.

    Una vez que subamos el switch I5, empezar el secado del biogs, donde usaremos el sensor de

    temperatura respectivo para simular el enfriamiento del biogs hasta por debajo de los 5C. Al

    cumplirse esta condicin, el biogs pasar al desulfurizador, en donde su temperatura debe alcanzar

    los 25C (ambiente) y durar un tiempo mnimo de 10 horas, para luego ingresar a los tanques de

    acondicionamiento, en donde podremos manipular con los respectivos sensores la temperatura y

    presin del biogs dentro de los mismos.

    Si aumentamos la presin de los tanques por encima de 200psi se empezarn a cerrar

    proporcionalmente las vlvulas de ingreso a los tanques (para evitar que se siga entrando biogs a

    los tanques que elevaran ms la presin).

    Para terminar la refinacin del biogs se debe cumplir la condicin de que la temperatura del biogs

    supere los 65C en cada tanque, para que se abra la vlvula de salida del respectivo tanque. Entonces

    se abrir la vlvula de ingreso al gasmetro que almacenar el biometano (biogs refinado).

    En este momento estar esterando que suba el switch I6 para empezar la ltima etapa de

    cogeneracin.

  • 38

    Fig 20. Pantalla antes del runtime: Refinacin

    Fig 21. Pantalla en runtime: refinacion

    En la Fig. 22 y 23 se muestran las pantallas de Cogeneracin, en la cual se procede de la siguiente

    manera:

  • 39

    Contamos con un panel de Sensores Analgicos que simulan los sensores reales que rigen este

    subproceso.

    Una vez que subamos el switch I6, se encender el compresor B10, que bombear el biogs al

    motor de combustin interna para que pueda trabajar como su combustible.

    Adems se apagar la bomba B11 y se encender la bomba B13, para que ahora el calor

    suministrado para el intercambiador surja del motor de combustin (engine) que est acoplado a

    un generador elctrico.

    Fig 22. Pantalla antes del runtime: cogeneracion

  • 40

    Fig 23. Pantalla en runtime: cogeneracion

    En la Fig. 24 tenemos una ventana de alerta ante el evento de la activacin de una alarma

    importante.

    Fig 24. Pantalla: atencion

  • 41

    Scripts

    Fig 25. Script del botn Logon de la pantalla seguridad

    Fig 26. Script del botn Logoff de la pantalla seguridad

  • 42

    Fig 27. Script del botn Configurar Usuarios de la pantalla seguridad

    Fig 28. Condition Script

  • 43

    Fig 29. Script del botn Acknowledge Alarms de la pantalla atencion

    Fig 30. Script del botn Acknowledge de la pantalla alarmas

  • 44

    Trends

    Fig 31. Configuracin de uno de los trend Real-Time

    Configuracin del GEHCS para la comunicacin del Intouch

    Fig 32. Configuracin del GEHCS

  • 45

    Configuracin del Access Name en Intouch

    Fig 33. Configuracin del Access Name

  • 46

    Tagename Dictionary

  • 47

  • 48

  • 49

    Database Report (Proficy) Variables

    del PLC Target: Target1 Found: 190 Displaying: 1-190

    Name Type Source Source

    Details Publish Value Description

    #ADD_IOM BOOL GE IP Controller %SA0019 Off Set when an I/O module is added to a rack.

    #ADD_RCK BOOL GE IP Controller %SA0017 Off Set when an expansion rack is added to the system.

    #ADD_SIO BOOL GE IP Controller %SA0020 Off Set when an option module is added to a rack.

    #ALW_OFF BOOL GE IP Controller %S00008 Off Always OFF

    #ALW_ON BOOL GE IP Controller %S00007 On Always ON

    #ANY_FLT BOOL GE IP Controller %SC0009 Off Set when any fault occurs.

    #APL_FLT BOOL GE IP Controller %SA0003 Off Set when an application fault occurs.

    #BAD_PWD BOOL GE IP Controller %SB0011 Off Set when a password violation occurs.

    #BAD_RAM BOOL GE IP Controller %SB0010 Off Set when the CPU detects corrupted RAM at powerup.

    #CFG_MM BOOL GE IP Controller %SA0009 Off Set when a configuration

    mismatch is detected during

    system powerup.

    #CONTCON BOOL GE IP Controller %S00032 Off Reserved for use by the

    programming software for

    continuation contact.

    #FST_SCN BOOL GE IP Controller %S00001 Off Set to 1 when the current sweep is the first sweep.

    #HRD_CPU BOOL GE IP Controller %SA0010 Off Set when the diagnostics

    detects a problem with the

    CPU hardware.

    #HRD_FLT BOOL GE IP Controller %SC0014 Off Set when a hardware fault occurs.

  • 50

    #HRD_SIO BOOL GE IP Controller %SA0027 Off Set when a hardware failure is detected in an option module.

    #IO_FLT BOOL GE IP Controller %SC0011 Off Set when fault occurs where

    an entry is put in the I/O fault

    table.

    #IO_FULL BOOL GE IP Controller %S00010 Off Set when the I/O fault table fills up.

    #IO_PRES BOOL GE IP Controller %SC0013 Off Set as long as there is at least one entry in the I/O fault table.

    #LOS_IOM BOOL GE IP Controller %SA0014 Off Set when an I/O module stops

    communicating with the PLC

    CPU.

    #LOS_RCK BOOL GE IP Controller %SA0012 Off Set when an expansion rack

    stops communicating with the

    CPU.

    #LOS_SIO BOOL GE IP Controller %SA0015 Off Set when an option module

    stops communicating with the

    PLC CPU.

    #LOW_BAT BOOL GE IP Controller %SA0011 Off Set when a low battery fault occurs.

    #LST_SCN BOOL GE IP Controller %S00002 Off Reset from 1 to 0 when the

    current sweep is the last

    sweep.

    #OV_SWP BOOL GE IP Controller %SA0002 Off Set when PLC sweep time is

    longer than user specified

    sweep time.

    #OVR_PRE BOOL GE IP Controller %S00011 Off Set when an override exists in %I, %Q, %M or %G memory.

    #PB_SUM BOOL GE IP Controller %SA0001 Off Set when PLC checksum does

    not match the application

    checksum.

    #PLC_BAT BOOL GE IP Controller %S00014 Off Set to indicate a bad battery in a Release 4 or later CPU.

    #PRG_CHK BOOL GE IP Controller %S00013 Off Set when background program check is active.

    #RLTN_OK BOOL GE IP Controller %S00020 Off Set ON when a relational

    function using REAL data is

    successful.

  • 51

    #SFT_CPU BOOL GE IP Controller %SB0013 Off Set when the CPU detects an

    unrecoverable error in the

    software.

    #SFT_FLT BOOL GE IP Controller %SC0015 Off Set when a software fault occurs.

    #SFT_SIO BOOL GE IP Controller %SA0031 Off Set when an unrecoverable

    fault is detected in an option

    module.

    #SNPX_RD BOOL GE IP Controller %S00018 Off SNP-X host has read data from the CPU.

    #SNPX_WT BOOL GE IP Controller %S00019 Off SNP-X host has written data to the CPU.

    #SNPXACT BOOL GE IP Controller %S00017 Off SNP-X host is actively attached to the CPU.

    #STOR_ER BOOL GE IP Controller %SB0014 Off Set when an error occurs

    during a programmer store

    operation.

    #SY_FLT BOOL GE IP Controller %SC0010 Off Set when fault occurs where

    an entry is put in the PLC fault

    table.

    #SY_FULL BOOL GE IP Controller %S00009 Off Set when the PLC fault table fills up.

    #SY_PRES BOOL GE IP Controller %SC0012 Off Set as long as there is at least

    one entry in the PLC fault

    table.

    #T_100MS BOOL GE IP Controller %S00004 Off 0.1 second timer contact.

    #T_10MS BOOL GE IP Controller %S00003 Off 0.01 second timer contact.

    #T_MIN BOOL GE IP Controller %S00006 Off 1.0 minute timer contact.

    #T_SEC BOOL GE IP Controller %S00005 Off 1.0 second timer contact.

    AI0027 INT GE IP Controller %AI0027 0

    AI0028 INT GE IP Controller %AI0028 0

    AI0029 INT GE IP Controller %AI0029 0

    AI0030 INT GE IP Controller %AI0030 0

  • 52

    AI0031 INT GE IP Controller %AI0031 0

    AI0032 INT GE IP Controller %AI0032 0

    AI0035 INT GE IP Controller %AI0035 0

    AI0036 INT GE IP Controller %AI0036 0

    AI0037 INT GE IP Controller %AI0037 0

    AI0038 INT GE IP Controller %AI0038 0

    AI0039 INT GE IP Controller %AI0039 0

    AI0040 INT GE IP Controller %AI0040 0

    AI0044 INT GE IP Controller %AI0044 0

    AI0045 INT GE IP Controller %AI0045 0

    AI0046 INT GE IP Controller %AI0046 0

    AI0047 INT GE IP Controller %AI0047 0

    AI0048 INT GE IP Controller %AI0048 0

    AI0051 INT GE IP Controller %AI0051 0

    AI0052 INT GE IP Controller %AI0052 0

    AI0054 INT GE IP Controller %AI0054 0

    AQ0001 INT GE IP Controller %AQ0001 0

    AQ0002 INT GE IP Controller %AQ0002 0

    AQ0003 INT GE IP Controller %AQ0003 0

    AQ0004 INT GE IP Controller %AQ0004 0

  • 53

    AQ0005 INT GE IP Controller %AQ0005 0

    AQ0006 INT GE IP Controller %AQ0006 0

    AQ0007 INT GE IP Controller %AQ0007 0

    AQ0008 INT GE IP Controller %AQ0008 0

    AQ0009 INT GE IP Controller %AQ0009 0

    AQ0010 INT GE IP Controller %AQ0010 0

    AQ0049 INT GE IP Controller %AQ0049 0

    I00001 BOOL GE IP Controller %I00001 Off

    I00002 BOOL GE IP Controller %I00002 Off

    I00003 BOOL GE IP Controller %I00003 Off

    I00004 BOOL GE IP Controller %I00004 Off

    I00005 BOOL GE IP Controller %I00005 Off

    I00006 BOOL GE IP Controller %I00006 Off

    I00021 BOOL GE IP Controller %I00021 Off

    I00022 BOOL GE IP Controller %I00022 Off

    I00023 BOOL GE IP Controller %I00023 Off

    I00024 BOOL GE IP Controller %I00024 Off

    I00025 BOOL GE IP Controller %I00025 Off

    I00026 BOOL GE IP Controller %I00026 Off

    I00027 BOOL GE IP Controller %I00027 Off

  • 54

    I00028 BOOL GE IP Controller %I00028 Off

    I00029 BOOL GE IP Controller %I00029 Off

    I00031 BOOL GE IP Controller %I00031 Off

    I00032 BOOL GE IP Controller %I00032 Off

    I00033 BOOL GE IP Controller %I00033 Off

    I00035 BOOL GE IP Controller %I00035 Off

    I00036 BOOL GE IP Controller %I00036 Off

    I00037 BOOL GE IP Controller %I00037 Off

    I00039 BOOL GE IP Controller %I00039 Off

    I00040 BOOL GE IP Controller %I00040 Off

    M00002 BOOL GE IP Controller %M00002 Off

    M00003 BOOL GE IP Controller %M00003 Off

    M00004 BOOL GE IP Controller %M00004 Off

    M00005 BOOL GE IP Controller %M00005 Off

    M00006 BOOL GE IP Controller %M00006 Off

    M00007 BOOL GE IP Controller %M00007 Off

    M00008 BOOL GE IP Controller %M00008 Off

    M00009 BOOL GE IP Controller %M00009 Off

    M00010 BOOL GE IP Controller %M00010 Off

    M00011 BOOL GE IP Controller %M00011 Off

  • 55

    M00012 BOOL GE IP Controller %M00012 Off

    M00013 BOOL GE IP Controller %M00013 Off

    M00014 BOOL GE IP Controller %M00014 Off

    M00015 BOOL GE IP Controller %M00015 Off

    M00016 BOOL GE IP Controller %M00016 Off

    M00017 BOOL GE IP Controller %M00017 Off

    M00018 BOOL GE IP Controller %M00018 Off

    M00019 BOOL GE IP Controller %M00019 Off

    M00020 BOOL GE IP Controller %M00020 Off

    M00021 BOOL GE IP Controller %M00021 Off

    M00200 BOOL GE IP Controller %M00200 Off

    M00201 BOOL GE IP Controller %M00201 Off

    M00202 BOOL GE IP Controller %M00202 Off

    M00203 BOOL GE IP Controller %M00203 Off

    M00204 BOOL GE IP Controller %M00204 Off

    M00205 BOOL GE IP Controller %M00205 Off

    M00206 BOOL GE IP Controller %M00206 Off

    M00207 BOOL GE IP Controller %M00207 Off

    M00208 BOOL GE IP Controller %M00208 Off

    M00209 BOOL GE IP Controller %M00209 Off

  • 56

    M00210 BOOL GE IP Controller %M00210 Off

    M00211 BOOL GE IP Controller %M00211 Off

    M00212 BOOL GE IP Controller %M00212 Off

    M00213 BOOL GE IP Controller %M00213 Off

    M00214 BOOL GE IP Controller %M00214 Off

    M00215 BOOL GE IP Controller %M00215 Off

    Q00001 BOOL GE IP Controller %Q00001 Off

    Q00002 BOOL GE IP Controller %Q00002 Off

    Q00003 BOOL GE IP Controller %Q00003 Off

    Q00004 BOOL GE IP Controller %Q00004 Off

    Q00005 BOOL GE IP Controller %Q00005 Off

    Q00006 BOOL GE IP Controller %Q00006 Off

    Q00007 BOOL GE IP Controller %Q00007 Off

    Q00008 BOOL GE IP Controller %Q00008 Off

    Q00009 BOOL GE IP Controller %Q00009 Off

    Q00010 BOOL GE IP Controller %Q00010 Off

    Q00011 BOOL GE IP Controller %Q00011 Off

    Q00012 BOOL GE IP Controller %Q00012 Off

    Q00013 BOOL GE IP Controller %Q00013 Off

    Q00014 BOOL GE IP Controller %Q00014 Off

  • 57

    Q00015 BOOL GE IP Controller %Q00015 Off

    Q00016 BOOL GE IP Controller %Q00016 Off

    Q00018 BOOL GE IP Controller %Q00018 Off

    Q00019 BOOL GE IP Controller %Q00019 Off

    Q00020 BOOL GE IP Controller %Q00020 Off

    Q00021 BOOL GE IP Controller %Q00021 Off

    Q00022 BOOL GE IP Controller %Q00022 Off

    Q00023 BOOL GE IP Controller %Q00023 Off

    Q00024 BOOL GE IP Controller %Q00024 Off

    Q00025 BOOL GE IP Controller %Q00025 Off

    R00004 INT GE IP Controller %R00004 0

    R00050 INT GE IP Controller %R00050 0

    R00051 INT GE IP Controller %R00051 0

    R00053 INT GE IP Controller %R00053 0

    R00054 INT GE IP Controller %R00054 0

    R00097 WORD[3] GE IP Controller %R00097 0, 0, 0

    R00097[0] WORD GE IP Controller %R00097 0

    R00097[1] WORD GE IP Controller %R00098 0

    R00097[2] WORD GE IP Controller %R00099 0

    R00100 INT GE IP Controller %R00100 0

  • 58

    R00104 WORD[3] GE IP Controller %R00104 0, 0, 0

    R00104[0] WORD GE IP Controller %R00104 0

    R00104[1] WORD GE IP Controller %R00105 0

    R00104[2] WORD GE IP Controller %R00106 0

    R00110 INT GE IP Controller %R00110 0

    R00113 INT GE IP Controller %R00113 0

    R00116 INT GE IP Controller %R00116 0

    R00119 WORD[3] GE IP Controller %R00119 0, 0, 0

    R00119[0] WORD GE IP Controller %R00119 0

    R00119[1] WORD GE IP Controller %R00120 0

    R00119[2] WORD GE IP Controller %R00121 0

    R00122 WORD[3] GE IP Controller %R00122 0, 0, 0

    R00122[0] WORD GE IP Controller %R00122 0

    R00122[1] WORD GE IP Controller %R00123 0

    R00122[2] WORD GE IP Controller %R00124 0

    R00125 INT GE IP Controller %R00125 0

    R00128 INT GE IP Controller %R00128 0

    R00131 INT GE IP Controller %R00131 0

    R00134 INT GE IP Controller %R00134 0

    R00137 WORD[3] GE IP Controller %R00137 0, 0, 0

  • 59

    R00137[0] WORD GE IP Controller %R00137 0

    R00137[1] WORD GE IP Controller %R00138 0

    R00137[2] WORD GE IP Controller %R00139 0

  • 60

    Database Report (Intouch) Tags

  • 61

  • 62

  • 63

  • 64

  • 65

  • 66

  • 67

  • 68

  • 69

  • 70

  • 71

  • 72

  • 73

  • 74

  • 75

  • 76

  • 77

  • 78

  • 79

  • 80

  • 81

  • 82

  • 83

    Programa del PLC en PROFICY

    MACHINE EDITION

  • 84

  • 85

  • 86

  • 87

  • 88

  • 89

  • 90

  • 91

  • 92

  • 93

  • 94

  • 95

    CONCLUSIONES Logramos elaborar una interfaz amigable para el usuario con el SCADA.

    Conectamos mediante GHCS el SCADA con el PLC.

    Logramos crear todos los tags de una manera ordenada y legible para el usuario con su respectivo

    tem que lo enlaza con las variables del PLC.

    El sistema SCADA puede ser escalable o expandible a futuras modificaciones.

    RECOMENDACIONES Quedaron unos tags no usados listos para en una futura expansin del proyecto seguir

    implementado ms opciones de visualizacin y programacin de ms secuencias. Como

    por ejemplo indicadores y trends para la concentracin del CH4, CO2 y H2S.

    Crear la condicin para que se alcance la temperatura final de desulfuracin antes de que

    siga avanzando el proceso.

    Crear indicadores para las variables del generador elctrico: KW, V, I, Hz y RPM.

    Crear los histricos con las variables ms importantes de inters.

    BIBLIOGRAFIA http://www.bioconstruct.com/references/examples/biogas/

    https://www.youtube.com/watch?v=Vfpru30YOPM

    https://www.youtube.com/watch?v=s70wk6IKXI8

    https://www.pia-portal.automation.siemens.com/