40
C C A AP PI I T TU U L L O O I I V V R R E ES SU U L L T T A AD DO O S S D DE E L L A A I I N NV V E E S ST T I IG G A AC CI I Ó ÓN N

CAAPPIITTUULLOO IIVV

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: CAAPPIITTUULLOO IIVV

CCCAAAPPPIIITTTUUULLLOOO IIIVVV

RRREEESSSUUULLLTTTAAADDDOOOSSS DDDEEE LLLAAA IIINNNVVVEEESSSTTTIIIGGGAAACCCIIIÓÓÓNNN

Page 2: CAAPPIITTUULLOO IIVV

A. RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

Los resultados vienen dados por el "Desarrollo de una

Aplicación para el Control de los Parámetros Operacionales en la

planta GLP-3", siguiendo dos puntos de vista una primera parte

que contempla el sistema en el ambiente real y una segunda parte

donde se aplica la metodología que contempla las fases de

construcción de un sistema experto según ROLSTON (1990),

además contiene Discusión de los resultados, conclusiones y

Recomendaciones.

1. AMBIENTE REAL DEL SISTEMA

DEFINICIÓN OPERACIONAL DEL SISTEMA

Operativamente, la Aplicación Inteligente para el control de

los parámetros operacionales en la planta GLP es el conjunto de

reglas y módulos que reciben como datos de entrada las variables

de proceso: temperatura y presión, que son detectadas por

controladores colocados en campo, éstos le indican al sistema el

nivel en el que se encuentran y el sistema le muestra al operador

Page 3: CAAPPIITTUULLOO IIVV

118

118

sugerencias sobre acciones a seguir de forma que éste pueda

tomar la decisión de la acción. Si el operador tarda en decidir el

sistema tiene un tiempo de espera y ejecuta la acción.

OBJETIVOS DE LA CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar una aplicación Inteligente que mejore el

desempeño de la Torre Desisobutanizadora en la planta GLP-3.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Automatizar procesos de ayuda a los operadores para

evitarles trabajos rutinarios y distractores de sus otras

actividades.

• Mejorar la calidad del producto de fondo resultante.

• Diseñar la aplicación con el lenguaje CL/AM de acuerdo a

los parámetros de operación.

• Codificar módulos de interacción con el sistema TDC-

3000X.

Page 4: CAAPPIITTUULLOO IIVV

119

119

ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DE ESTUDIO EN EL

AMBIENTE REAL

Se inicia con el establecimiento de la descripción del sistema

existente en la planta GLP. Esta planta posee un sistema de

Control Distribuido TDC-3000, este sistema está conformado por

hardware y software creado por Honeywell, Inc., el hardware está

conformado por una red de área local y una red universal.

MÓDULOS DE LA RED DE ÁREA LOCAL

En los sistemas TDC-3000X el procesamiento de información

y funciones avanzadas de control están distribuidas en módulos

discretos. Estos módulos independientes proveen una ventana

para accesar al sistema por toda clase de usuarios, el

procesamiento de la información y las facilidades de

almacenamiento para soportar ese acceso y control avanzado y

manejo de la información.

Debido a que ambas funciones y capacidades son

modulares, el sistema TDC-3000X puede ser ajustado a una

Page 5: CAAPPIITTUULLOO IIVV

120

120

planta de proceso de cualquier tamaño.

RED DE CONTROL LOCAL

La red de Control Local es la espina dorsal del sistema TDC-

3000. Su rol es unir las estaciones de los operadores de los

módulos de proceso y los módulos compuertas (gateways) /

interfaces.

La Red de Control Local (RCL), es una red que usa

comunicaciones bit - señal de alta velocidad basados en el

estándar IEEE 802. Usa un protocolo token - passing que incluye

niveles de chequeo de error. Opera a 5 millones de bits por

segundo, la RCL redundante permite poseer una gran base de

datos sin degradación en el desempeño del sistema.

Cada uno de los cables redundantes puede ser designado

como uno activo, el otro para almacenamiento. Si el cable activo

falla o tiene excesiva rata de errores, los roles de los cables se

cambian automáticamente, aunque también es posible cambiarlos

Page 6: CAAPPIITTUULLOO IIVV

121

121

manualmente desde la estación universal.

La RCL puede ser soportada por centros de operación

localizados remotamente usando cables de fibra óptica y

extensiones de RLC. Las extensiones de RCL sirven de

repetidores, haciendo posible incrementar el módulo de RCL

desde un máximo de 40 sin extensiones hasta 64 sin extensiones.

Fig. 9

Arquitectura del Sistema TDC-3000X

Red de Area Local

FUENTE: MANUAL DE RESUMEN DEL SISTEMA TDC –3000X

La planta de fraccionamiento GLP-3 constituye una

expansión de las plantas existentes GLP-1 y GLP-2, introduciendo

un procedimiento adicional de los productos Gas Licuado de

Petróleo (GLP), específicamente en lo referente a la separación

Software del Módulo de la personalidad

Software del ambiente

Hardware

Page 7: CAAPPIITTUULLOO IIVV

122

122

de butanos en sus componentes iso-butano y n-butano. Esta

planta está constituida por dos unidades fraccionadoras, una

Torre Desisobutanizadora (D8-502) y una Torre

Despropanizadora (D8-304). En la primera se obtiene normal

butano (nC4) como producto de fondo, y como producto de tope

una mezcla de propano e iso-butano (IC4), al cual sirve de

alimentación de la Torre Despropanizadora (D8-304), donde se

obtiene propano como producto de tope e iso-butano como

producto de fondo.

Esta torre requiere mayor tiempo de estabilización para

separar los componentes Isobutano y Normalbutano, deben

realizarse ajustes finos que permitan minimizar las perturbaciones

en el fraccionamiento respectivo.

Es importante tomar acciones que permitan mejorar las

condiciones anteriormente descritas y esto se logra con la

implantación de aplicaciones que sostengan los parámetros

operacionales dentro de rangos (ver Fig. 10) que mantengan la

Page 8: CAAPPIITTUULLOO IIVV

123

123

calidad del producto n-butano.

Fig. 10 PARAMETROS OPERACIONALES DE LA PLANTA GLP-3

FUENTE: CONSOLA DE LA SALA DE CONTROL DE LA PLANTA GLP (1999)

Con relación a lo antes expuesto podemos señalar que el

objetivo general del sistema es analizar las variables del proceso,

mostrar acciones a seguir, y ejecutar acciones de forma

automática, para el control de los parámetros operacionales de la

Torre Desisobutanizadora, permitiendo que se satisfagan los

niveles de especificación y mejorando la calidad del producto de

fondo.

Page 9: CAAPPIITTUULLOO IIVV

124

124

2. APLICACIÓN DE LA METODOLOGIA PARA EL

DESARROLLO DE APLICACIONES INTELIGENTES

FASE 1: IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

Investigación del problema

Se contó con la interacción de los operadores de la planta,

del Ingeniero de Proceso y del Jefe de Planta.

Para ello se trabajó en la planta GLP junto a los operadores,

conociendo el proceso e identificando las deficiencias del mismo.

En esta etapa se seleccionó a los operadores con más

experiencia como las personas expertas del proceso de la planta.

Selección del Candidato:

Se plantearon tres posibilidades para el desarrollo de la

aplicación inteligente. La primera fue propuesta por el Jefe de

Guardia Sr. José Luis Lizardo, que planteó la necesidad del

sistema cambio de etapa en la planta GLP-1, este es un proceso

Page 10: CAAPPIITTUULLOO IIVV

125

125

manual que distrae el desempeño de los operadores en su

proceso, la segunda y la tercera posibilidades fueron propuestas

por uno de los operadores expertos, siendo la última la que se

ajustó más con un sistema experto.

Quedó identificado el problema como las desviaciones de

presión y de temperatura de los controladores de presión del

tambor de reflujo y temperaturas de tope y fondo de la torre

Desisobutanizadora en la planta GLP-3, y las acciones que

realizan los operadores de forma manual para corregir dichas

desviaciones que impiden el mantenimiento de la calidad del

producto y que pueden atentar contra la estabilidad del sistema.

Aplicabilidad del dominio

Una vez identificado el problema es necesario determinar si

este cumple con los requerimientos para ser desarrollado como

un SE, para ello se evaluó la factibilidad que arrojó las siguientes

características:

Page 11: CAAPPIITTUULLOO IIVV

126

126

• Es posible obtener los datos para control puesto que los

parámetros de operación son conocidos y los valores

obtenidos por los controladores de presión y temperatura

en tiempo real permiten su comparación inmediata con

los parámetros determinados.

• El problema en estudio es especifico, limitando

ostensiblemente el área de aplicación del sistema.

• El problema es lo suficientemente sencillo, permitiendo

que el operador pueda dedicar su atención a otras

actividades relacionadas con su área de trabajo.

Además de estas características, se cuentan con: la

factibilidad técnica, puesto que se poseen las plataformas a

utilizar para el funcionamiento del sistema experto y el equipo

humano calificado técnicamente para su implantación y

funcionamiento; y factibilidad operativa: puesto que se encuentra

el equipo de operadores necesario para el manejo del sistema.

Page 12: CAAPPIITTUULLOO IIVV

127

127

Disponibilidad Experta

Como ya se ha mencionado para la construcción del sistema

se trabajó con el personal de la planta experto en los procesos y

los operadores expertos en la planta GLP-3 que aportaron sus

conocimientos al sistema a desarrollar, entre ellos podemos

nombrar al operador Julio Acevedo y Manuel Martínez,

operadores del sistema TDC-3000X.

Alcance del Problema

Este punto es muy importante ya que delimita la aplicación

utilizada para el control de los parámetros operacionales en la

Torre Desisobutanizadora en la planta GLP-3, que como ya se ha

explicado, la planta GLP está constituida por 3 plantas y

específicamente la planta GLP-3 está constituida por dos Torres

de fraccionamiento, escogiéndose la Torre desisobutanizadora

para esta investigación.

De esto se puede concluir que el alcance es especifico lo que

cumple con el principio de que el problema debe estar bien

Page 13: CAAPPIITTUULLOO IIVV

128

128

delimitado en un dominio reducido para poder resolverlo de forma

más completa que un problema muy grande que sólo pueda

resolverse un subconjunto de sus problemas.

El sistema es independiente lo que cumple con el principio de

independencia de que el sistema aún estando dentro de otro

sistema éste debe ser independiente de la interacción de los

demás.

Análisis Costo/Beneficio

En cuanto al costo del sistema es necesario tomar en cuenta

que este sistema no tuvo un costo elevado ya que los equipos, es

decir el hardware, y el software se encontraban en la planta pero

el beneficio es muy importante ya que les va aliviar la carga a los

operadores además de ser un sistema piloto que servirá para

construir otros sistemas que le permitan a la planta mejorar sus

procesos.

Page 14: CAAPPIITTUULLOO IIVV

129

129

FASE 2: CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO

Para esta fase fue necesario tomar en cuenta una serie

pasos que permitan obtener una pequeña aplicación que se ajuste

a los requerimientos del sistema y que permita construir el

sistema general.

Adquisición del conocimiento inicial

Para la adquisición del conocimiento se uso la observación

directa de forma de no interrumpir a los operadores en sus

actividades, también se hicieron entrevistas informales con los

operadores, para reafirmar el conocimiento una vez tenido el

planteamiento se verifico con el jefe de planta para la

formalización del Sistema.

Aproximación del problema básico

La recopilación de la información utilizando las técnicas antes

mencionadas, arrojaron, como primer punto, que las fallas se

ubican de acuerdo a los valores que aporten los controladores

Page 15: CAAPPIITTUULLOO IIVV

130

130

instalados en la Planta GLP-3. Se agruparon las desviaciones de

los parámetros en tres grupos que a continuación se mencionan:

1. Mantener la presión del tambor de reflujo:

• Muy baja presión

• Muy alta presión

2. Mantener la temperatura de tope:

• Muy baja temperatura

• Muy alta temperatura

3. Mantener la temperatura de fondo

• Muy baja temperatura

• Muy alta temperatura

Selección de la representación

Luego de recopilar la información obtenida y lograr la

aproximación al problema básico, éste se presentó por medio de

reglas que lograron como consecuencia la exposición detallada y

Page 16: CAAPPIITTUULLOO IIVV

131

131

especifica de las condiciones y operaciones a realizar sobre el

proceso con el sistema experto (ver Fig. 11).

Fig. 11 Reglas del Prototipo

(Muy baja Presión del Tambor de Reflujo) Si el controlador de presión (PIC13G3.PV) < 135

Pasar a la Acción 1

De lo contrario

Colocar Indicador de Acción 1 = OFF, Ir a Salida

Acción 1:

Colocar Indicador de Acción = OFF (N2)

Si el número de ventiladores = 0

Colocar el indicador de Acción 1 = ON, pase a la Acción 2

Si el Controlador de Presión >=135 Entonces

Colocar indicador de paso de la Acción 1 = OFF, Ir a Salida

Coloque el contador de Tiempo en Cero

Encienda el Contador de Tiempo

Si Indicador de Control 1 está encendido

Coloque el Indicador de paso por la Acción 1 = ON, Ir a la Acción 2

Si el Permisivo de Acción 1 = ON

Coloque N2= ON, Ir a Acción 2

De lo contrario Si el Contador de Tiempo >= 30

Colocar el Indicador de Paso 1 = ON, Colocar el Permisivo de

Acción 1= OFF, Ir a la Acción 2

Si Controlador de Presión >= 135 Ir a Salida

Acción 2:

Colocar N2=OFF

Page 17: CAAPPIITTUULLOO IIVV

132

132

Si el Controlador de Presión < 135 y el Punto de Ajuste de la Temperatura de Fondo

= 183

Colocar Indicador de Acción 2 = ON, Ir a Acción 3

De lo contrario si el Controlador de Presión >= 135

Colocar el Indicador de Acción 2 = OFF, Ir a Salida

Colocar el Contador de Tiempo en Cero

Encender Contador de Tiempo

Si el Indicador de Control 2 está Encendido

Colocar Punto de Ajuste a 183, Colocar Indicador de Acción 2 = ON

De lo contrario Si el Permisivo 2 = ON entonces

Colocar Indicador de Acción 2 =ON, Ir a Acción 3

De lo contrario Si el Contador de Tiempo >= 30

Colocar Punto de Ajuste de la Temperatura de Fondo = 183, Volver al

Modo de Operador, Colocar Indicador de Acción 2 = ON, Ir a Acción 3

Si Controlador de Presión >= 135 Ir a Salida

Acción 3:

Colocar N2=OFF

Si el Controlador de Presión < 135 y el Punto de Ajuste de la Temperatura de Tope =

163

Colocar Indicador de Acción 3 = ON, Ir a Salida

De lo contrario si el Controlador de Presión >= 135

Colocar el Indicador de Acción 3 = OFF, Ir a Salida

Colocar el Contador de Tiempo en Cero

Encender Contador de Tiempo

Si el Indicador de Control 3 está Encendido

Colocar Punto de Ajuste de temperatura de Tope a 163, Colocar Indicador de

Acción 3 = ON

Page 18: CAAPPIITTUULLOO IIVV

133

133

De lo contrario Si el Permisivo 3 = ON entonces

Colocar Indicador de Acción = ON, Ir a Acción 3

De lo contrario Si el Contador de Tiempo >= 30

Colocar Punto de Ajuste de la Temperatura de Tope= 163, Volver al modo de

Operador, Colocar Indicador de Acción 3 = ON, Ir a Salida

Si Controlador de Presión >= 135 Ir a Salida

Salida : Fin del Módulo

FUENTE: ARRÁIZ (1999)

Modelo de Consulta General

Este modelo se refiere a los diagramas hechos para el diseño

del prototipo; estos diagramas aparecen en las Fig.12 y 13 y con

ellos se puede verificar que cumplen con los pasos para su

diseño, éste se hizo con diagramas HIPO ya que éstos permiten

mostrar el proceso ejecutado por cada módulo.

Fig.12

Diagramas Jerárquicos de la Aplicación

FUENTE: ARRÁIZ (1999)

Modulos Principales del Sistema

Mantener la Presión del Tambor de Reflujo1

Mantener la Temperatura de Tope2

Mantener la Temperatura de Fondo3

Aplicaciones Inteligentes para el Control de los Parametros Operacionales en la planta GLP-3

Page 19: CAAPPIITTUULLOO IIVV

134

134

Fig. 13 Diagramas Hipo de la Aplicación

FUENTE: ARRAIZ (1999)

Selección del paradigma de inferencia

Como el sistema tiene que detectar la desviación de los

parámetros de las operaciones es necesario que este sea de

razonamiento hacia atrás ya que está guiado por los objetivos

(mantener los parámetros operacionales) dirigiéndose hacia atrás,

o sea al estado inicial del sistema en el que se encontraba antes

de la perturbación.

Rutinas Mantener Presión del Tambor de Reflujo

Muy Baja Presión

1.1.1

1.1.2

Salida

PROCESOENTRADA SALIDA

Fin del Módulo

Envia Mensaje a losFlag de los

Ventiladores paraApagarlos

Page 20: CAAPPIITTUULLOO IIVV

135

135

Selección de la herramienta La herramienta a usar no fue seleccionada ya que el sistema

que actualmente funciona en la planta posee un lenguaje para el

desarrollo de sus aplicaciones como se ha explicado. Este

lenguaje se llama CL/AM (Control Language for Application

Module) en español es un Lenguaje de control para el Modulo de

Aplicaciones, este módulo le permite al sistema TDC-3000X la

implantación de cálculos de control complejos y estrategias

cuando se usan sólo dispositivos conectados al proceso. Este

lenguaje le permite al sistema trabajar en tiempo real ya que las

variables de cualquier programa que interactúe con el sistema son

actualizadas cada 5 segundos.

Base de Datos

La estructura principal en la base de datos del Modulo de

Aplicaciones (AM siglas en inglés) es un registro de datos llamado

punto de datos (Data-point). Generalmente, un punto de datos es

una colección de todos los datos involucrados con la adquisición

Page 21: CAAPPIITTUULLOO IIVV

136

136

de información y puede opcionalmente incluir los datos para un

lazo de control asociado (Manual de Implementación del Módulo

de Aplicaciones del Sistema TDC-3000X, pp. 1-2).

FASE 3: FORMALIZACIÓN DEL CONOCIMIENTO

En este apartado se mostraran los diferentes pasos a seguir

para crear la base de conocimiento necesaria para el desarrollo

de la aplicación inteligente. En este caso, se refirió a la

información que poseen los entes involucrados en el manejo de la

planta GLP-3, para la determinación de fallas operacionales y

crear el sistema adecuado para el control de ésta.

DISEÑO DE LA BASE DE CONOCIMIENTO

La base de conocimiento posee 4 Módulos (ver Fig. 14):

• El módulo principal contiene el estado de los parámetros

que controla el programa para el conocimiento del usuario

de la situación de la planta en tiempo real.

Page 22: CAAPPIITTUULLOO IIVV

137

137

• Mantener la presión del tambor de reflujo (ver Fig. 16):

aplica al momento de ocurrir desviaciones de presión en el

controlador de presión de tambor de reflujo, designado

como PICI3 (ver Fig. 15), y el módulo mostrará las

opciones a seguir en los casos que puede

Fig. 14 Base de Conocimientos

FUENTE: ARRAIZ (1999)

presentar desviación esta presión. Al producirse la

desviación del tambor de reflujo, el sistema accesará al

módulo para ajustar el parámetro presión de Tambor de

reflujo, que presentará dos opciones de acuerdo a si la

presión está por debajo o por encima del parámetro de

control, permitiendo la selección del procedimiento a seguir

de acuerdo a cada una de las condiciones que pueden

Mantener lapresión del tambor

de Reflujo1

Mantener latemperatura de

Tope2

Mantener latemperatura de

Fondo3

Aplicaciones para el control delos Parámetros operacionales

en la planta GLP-3

Page 23: CAAPPIITTUULLOO IIVV

138

138

presentarse, todo esto con un lapso de tiempo

predeterminado, que a falta de decisión por parte del

usuario, el sistema aplicará la corrección de manera

automática.

Fig. 15 Ubicación del Controlador de Presión del Tambor de Reflujo PIC13

FUENTE: ARRAIZ (1999)

Page 24: CAAPPIITTUULLOO IIVV

139

139

Fig. 16 Módulo Mantener Presión de Tambor de Reflujo

FUENTE ARRAIZ (1999)

• Mantener la temperatura de tope (Fig. 18): presenta los

pasos a seguir en caso de desviaciones del parámetro de

control temperatura de tope del controlador TIC02 (ver Fig.

17). Al momento de producirse una desviación por encima

o por debajo del parámetro de control de la temperatura

de tope, el sistema accesará a este módulo de acuerdo a

la condición que se presente.

En el primer caso, si la temperatura es muy baja, permite

el accionamiento de 3 operaciones consecutivas de

manera manual o automática luego de la ocurrencia del

Apagarventiladorescond. Tope

1.1.1

Aumentarpunto de

ajuste1.1.2

Ajustartemperatura

de fondo1.1.3

Muy bajapresión

1.1

Encenderventiladorescond. Tope

1.2.1

Bajarpunto de

ajuste1.2.2

Ventear ala EFTJ-16

1.2.3

Muy altapresión

1.2

Mantener la presióndel Tambor de Reflujo

1

Page 25: CAAPPIITTUULLOO IIVV

140

140

cumplimiento de lapso de tiempo predeterminado para

operación automática.

La primera de las acciones del primer caso es aumentar

punto de ajuste, la segunda aumentar temperatura de

fondo y por último apagar ventiladores, todo esto con el fin

de aumentar la temperatura hasta el nivel que debe tener

para el correcto funcionamiento de la planta.

En el segundo caso, cuando la temperatura es muy alta,

se accesará al módulo mantener la temperatura de tope y

presentará tres acciones consecutivas a seguir con las

mismas características (consecutivas y manual o

automática en tiempo diferido), que permitirán: bajar punto

de ajuste, bajar temperatura de fondo o encender los

ventiladores, todo esto con el propósito de mantener

dentro de los niveles del parámetro de control la

temperatura de tope.

Page 26: CAAPPIITTUULLOO IIVV

141

141

Fig. 17 Ubicación del controlador de Temperatura de Tope TIC02

FUENTE: ARRAIZ (1999)

Fig. 18 Módulo mantener Temperatura de Tope TIC02

FUENTE: ARRÁIZ (1999)

• Mantener la temperatura de fondo: en esta se muestran

Aumentarpunto de

ajuste2.1.1

Aumentartemperatura

de fondo2.1.2

Apagarventiladores

2.1.3

Muy bajaTemperatura

2.1

Bajarpunto de

ajuste2.2.1

Bajartemperatura

de fondo2.2.2

Encenderventiladores

2.2.3

Muy altaTemperatura

2.2

Mantener la Temperatura de

Tope2

Page 27: CAAPPIITTUULLOO IIVV

142

142

las acciones a seguir en caso de desviaciones del

parámetro de control Mantener la Temperatura de Fondo.

Al momento de producirse una desviación de la

temperatura de fondo del controlador TIC151(ver Fig. 19)

determinada como parámetro de control se accesará a

este módulo, permitiéndole al usuario la selección

automática o manual del accionar consecutivo de dos

operaciones dependiendo de la desviación por encima o

por debajo del parámetro de control.

Para el caso de temperaturas muy bajas, permite

aumentar el punto de ajuste y aumentar el punto de ajuste

del plato 61 específicamente, de manera consecutiva y

manual o automática, de acuerdo al retardo en la toma de

decisión por parte del usuario.

Page 28: CAAPPIITTUULLOO IIVV

143

143

Fig. 19 Ubicación del Controlador de Temperatura de Fondo TIC151

FUENTE: ARRÁIZ (1999)

Fig. 20

Módulo Mantener la Temperatura de Fondo TIC151

FUENTE ARRAIZ (1999)

Aumentarpunto de

ajuste3.1.1

Aumentarpunto de

ajuste plato 613.1.2

Muy bajaTemperatura

3.1

Bajarpunto de

ajuste3.2.1

Bajarpunto de

ajuste plato 613.2.2

Muy altaTemperatura

3.2

Mantener la Temperatura de

Fondo3

Page 29: CAAPPIITTUULLOO IIVV

144

144

INTERFAZ DEL USUARIO

En este punto se presentan la interfaz gráfica que permite al

usuario manejar el sistema experto para el control de los

parámetros de operación de la planta GLP-3, que fueron

esquematizadas en el punto precedente.

Fig. 21 Módulo Desviaciones de presión PICI3 (muy baja)

FUENTE: ARRAIZ (1999)

Cada una de las acciones se accionarán de forma

consecutiva, al pulsar sobre la acción número 1 presentará la

Page 30: CAAPPIITTUULLOO IIVV

145

145

opción si o no para aplicar la que le parezca más correcta para

lograr el nivel deseado para el parámetro de control. En caso de

consumirse el tiempo de decisión predeterminado, el sistema

accionará automáticamente la operación de apagado de

ventiladores condensadores del tope de la torre.

La acción número 2 (aumentar punto de ajuste de la

temperatura de fondo de torre a 183 0F se presenta como acción

consecutiva a la número 1, con dos opciones (sí o no), de acuerdo

al criterio del operador o la acción automática en caso de

consumo del tiempo de decisión.

En la acción número 3, se ajusta la temperatura de tope de la

torre a 163 0F, teniendo la opción de elegir entre sí o no de

acuerdo al criterio del usuario o el accionar automática en caso de

que finalice el tiempo de espera predeterminado para la toma de

decisión.

En situación se presenta las preguntas que producen la

Page 31: CAAPPIITTUULLOO IIVV

146

146

interacción entre el sistema y el usuario, permitiéndole al último

conocer el estado del proceso para la recuperación del equilibrio

del sistema. En este módulo, se presentará alternativamente el

valor de la presión recogido por el controlador de presión PIC13 y

presentará al usuario la interrogante de ejecución de la acción

determinada para cada caso de desviación.

Se presenta luego los valores de cada controlador para que

el usuario tenga conocimiento del estado real de la planta al

momento de ejecutar las acciones correctivas, presentando las

variables que presenta el proceso en tiempo real de los

controladores utilizados por el sistema, y los valores de ajuste

para cada uno de ellos.

Por último, se presentan tres pulsadores, que permiten la

operación automática, manual y ajustar las acciones y valores de

ajuste respectivamente.

Page 32: CAAPPIITTUULLOO IIVV

147

147

Fig. 22 Módulo de desviación de presión PICI3 (muy alta)

FUENTE: ARRAIZ (1999)

En esta parte del módulo número 2, se presentan las mismas

características generales en cuanto a la situación o estado en

tiempo real del proceso en la planta GLP-3, los valores actuales y

de ajuste de cada uno de los controladores, la operación manual o

automática y valores de ajuste o de estado por sus botones

respectivos y la capacidad de elegir la acción a seguir por medio

de las opciones sí o no. La diferencia con la sección del módulo

anterior son las acciones a seguir, puesto que en este caso se

Page 33: CAAPPIITTUULLOO IIVV

148

148

trata de desviación de presión muy alta, siendo las acciones a

seguir las siguientes:

• Encender ventiladores condensadores del tope

• Bajar el punto de ajuste de la temperatura de fondo de la

torre a 181 0F.

• Ventear a la Estación Tía Juana(EFTJ)-16 para desalojar

propano (C3) condensado en tope y bajar temperatura del

plato 61 hasta 158 0F.

En esta sección del módulo 3 se presenta como característica

del proceso de muy baja temperatura de fondo por el controlador

TIC151.

Presenta las mismas características de las secciones de

módulos precedentes en cuanto a su presentación y opciones

generales, presentando como características específicas dos

acciones consecutivas con opciones automática o manual:

Page 34: CAAPPIITTUULLOO IIVV

149

149

• Acción 1: aumentar temperatura de ajuste a 183 0F.

• Acción 2: aumentar punto de ajuste de temperatura de

plato 61 a 183 ºF.

Fig. 23 Desviaciones de Temperatura de Fondo TIC151 (muy baja)

FUENTE: ARRÁIZ (1999)

Page 35: CAAPPIITTUULLOO IIVV

150

150

Fig. 24 Desviaciones de temperatura de fondo TIC151 (muy alta)

FUENTE: ARRÁIZ (1999)

En esta sección del módulo 3 presenta las mismas

características generales sobre estado o situación del proceso,

valores en tiempo real de las variables del proceso y sus valores

de ajuste, accionar manual o automático, valores de proceso y de

ajuste por botones, selección de opción sí o no para cada acción

consecutiva, siendo estas acciones:

• Acción 1: bajar el punto de ajuste a 161 0F.

Page 36: CAAPPIITTUULLOO IIVV

151

151

• Acción 2: bajar punto de ajuste de plato 61 a 158

0F.

Fig. 25 Desviaciones de temperatura de tope TIC02 (muy alta)

FUENTE: ARRAIZ (1999)

Para este último módulo se presenta para desviación de

temperatura de tope muy alta, las mismas características de

secciones de módulos precedentes encontrándose las diferencias

específicamente en las acciones a seguir que se mencionan a

continuación:

Page 37: CAAPPIITTUULLOO IIVV

152

152

• Acción 1: bajar el punto de ajuste a 158 ºF.

• Acción 2: bajar el punto de ajuste de temperatura

de fondo de la torre a 181 0F.

• Acción 3: encender ventiladores de

condensadores de tope.

FASE 4: IMPLANTACIÓN

En esta fase una vez formalizado el conocimiento se procedió

a la codificación del sistema para ello se hizo una revisión del

prototipo que es el que permitió dar una proximidad al sistema

general, en este caso el prototipo desarrollado corresponde al

módulo de presión en el tambor de reflujo, después de haber sido

probado con éxito se ajustaron los demás módulos de forma

similar con sus características propias y se probaron.

Un punto importante a destacar es que como ya se explicó

Page 38: CAAPPIITTUULLOO IIVV

153

153

anteriormente la base de conocimiento está dividida en cuatro

módulos (partición de la base de conocimientos) que fue uno de

los principios usado para el desarrollo de la aplicación.

Luego de revisado el prototipo se integraron todos los

componentes (base de conocimiento, interfaz del usuario, motor

de inferencia) y se hicieron los últimos arreglos en la base de

conocimiento hasta que el sistema funcionara correctamente.

7. FASE 5: EVALUACIÓN

Una vez implantada la aplicación se procedió a la prueba final

del sistema que nos permitió observar si el sistema cumplía con

los requisitos que fundamentaron el desarrollo de la aplicación

dando resultados óptimos y cumpliendo con los objetivos que

motivaron la realización del proyecto de investigación.

B. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

Una vez culminado el presente proyecto de investigación se

Page 39: CAAPPIITTUULLOO IIVV

154

154

determinó que la metodología expuesta por David ROLSTON

(1990) era la que más se adecuaba a la investigación.

La primera fase permitió descubrir como se llevan a cabo

todos los procesos, actividades y labores de la planta GLP,

identificar puntos críticos en las operaciones y el conocimiento

real del problema, por lo que se plantea la alternativa 3 de las

propuestas por los operadores (expertos en la operación de la

planta) y se le hace un estudio de factibilidad para ver si cumple

con los requisitos para ser realizado como una aplicación

inteligente.

En la segunda fase se creó un prototipo que como se explicó

en el capitulo dos es un pequeño sistema que modelará al

sistema general. A este prototipo tuvo que efectuársele varias

pruebas hasta que funcionara correctamente. Estas pruebas

fueron evaluadas por el Tutor Industrial, que era la persona

encargada de dirigir el proyecto.

Page 40: CAAPPIITTUULLOO IIVV

155

155

Luego se formalizó el conocimiento, habiendo aprendido e

identificado el problema de estudio, se hizo una solicitud al jefe de

planta mostrándole el problema identificado, presentándole el plan

a seguir para la realización del proyecto, luego de ser aprobada,

se conversó con el tutor industrial para los ajustes finales en el

diseño, los cuales cumplen con los requisitos para la realización

de una aplicación Inteligente en la planta GLP-3.

En la etapa de implantación se integraron los componentes y

se hicieron los ajustes necesarios para que el sistema funcionara

adecuadamente.

Finalmente en la etapa de evaluación se comprobó que la

aplicación satisface los requerimientos del proyecto al coincidir

con otras investigaciones en cuanto al empleo de estos sistemas

para disminuir el trabajo de las personas involucradas en las

operaciones y al culminarse todas las etapas planteadas, los

operadores observan menos carga en el trabajo asignado

(objetivo principal del sistema).