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Modernización del sistema de control

de EPCC con IndustrialIT

Cuando la compañía Eastern ProvinceCement Company (EPCC) decidió quehabía llegado el momento de moderni-zar su sistema de control buscó un siste-ma que le ofreciera al mismo tiempomáxima eficiencia y máxima fiabilidad.La estandarización e intercambiabili-dad de componentes era también unaspecto fundamental, ya que la empresaquería disponer de las más modernascaracterísticas técnicas y de un sistemafácil de utilizar. ABB fue elegida por suestándar IndustrialIT como la plataformaque mejor respondería a estos retos.

La compañía saudí Eastern ProvinceCement Company (EPCC) es uno de losprincipales fabricantes de cemento deOriente Medio y de clínker, cementoPortland normal y Portland sulfatorre-sistente en Arabia Saudí. La planta tieneuna situación ideal, a orillas del MarRojo y a 65 km de Al Jubail, uno de losmayores puertos comerciales del pais.

El emplazamiento facilita también laexportación a muchos destinos enEuropa. ABB suministró todos los sistemas decontrol eléctrico, Procontic DP800 yDP1500 para esta planta, que se inaugu-ró en 1984. A lo largo de los años, lasmodificaciones de la instalación –enparte hechas por ABB– han mantenidoel funcionamiento de la planta, permi-tiendo a la empresa satisfacer lascrecientes demandas de cemento de laregión.

¿Por qué elegir IndustrialIT?Al llegar a su vigésimo año de opera-ción, estos sistemas de control, suma-mente fiables pero ya anticuados, esta-ban empezando a sufrir por falta derepuestos y los tiempos de inactividadse habían hecho más grandes. Además,dado el continuo aumento de la deman-da de cemento, EPCC decidió moderni-zar completamente el sistema de control.

El proyecto de modernización perseguíaante todo encontrar una solución abier-ta a partir de las tecnologías más avan-zadas de automatización para el sectordel cemento. Todos los controles deproceso tenían que integrarse en unaplataforma con sistemas estándar decomunicación industrial, eliminando asíla necesidad de interfaces específicaspara equipos de terceros. Además, eranecesario optimizar el mantenimientodel equipo para garantizar la máximadisponibilidad posible, lo que implicabala posibilidad de hacer fácilmente lasactualizaciones y de localizar y repararrápidamente las averías. La soluciónllave en mano tenía que ser fácil deutilizar y proporcionar la informaciónrequerida a todos los que la necesitaran,en todos los niveles de la compañía.Otro importante desafío era reducir almínimo la inactividad de la plantadurante la modernización del sistema. Unos objetivos tan exigentes como estossólo los podía alcanzar una compañía yafamiliarizada con el sistema de controlde EPCC. Tras consultar con WS Atkinsplc en el Reino Unido, EPCC decidió quesu relación de 20 años con ABB, añadidaa todas las ventajas de la plataformaIndustrialIT, hacía de ABB la elecciónideal para modernizar sistema de controlde la planta.

La solución específicaLa unidad de negocio local de ABBSwitzerland en Arabia Saudí constituyó elequipo de proyecto que debía abordarlos numerosos aspectos de la ‘gestión deactivos’. Había que eliminar todo aquelloque estuviera obsoleto, mejorar el rendi-miento operativo a todos los niveles yperfeccionar el proceso general de tomade decisiones, integrando el flujo deinformación desde el nivel inferior de laplanta hasta la propia sala de juntas. ABB fue contratada para suministrar lamayor parte del equipo necesario para elproyecto: los equipos de control local yremoto, el sistema de control para lasdos líneas de producción de cemento,los siete apiladores/recuperadores, un

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moderno sistema integrado de gestióncapaz de soluciones e-Business con unaarquitectura cliente-servidor, diagnósticosa distancia y automáticos, servidoresdobles y de reserva activa, un amplio sis-tema de vídeo y TV industrial (inclusivela supervisión de la planta) y tecnologíade vídeo digital y pantallas de plasma. Además de la sala de control centralrecientemente instalada, las 12 salas ori-ginales de control se redujeron a 5 salassubordinadas más pequeñas. El equipode la nueva sala de control hace posibleuna completa monitorización de la plan-ta y el control de las trituradoras y delos sistemas de transporte de materiasprimas, el horno, el almacenaje del clín-

ker, la molturación del cemento hasta laalimentación de los silos, la trituracióndel yeso, el almacenaje y transporte.Fue instalado un nuevo sistema de con-trol y monitorización de la trituradora. La topología completa de la red, diseña-da por ABB para adaptarla sin fisuras yde forma segura a la arquitectura existen-te de EPCC, se definió utilizando redesestándar como Ethernet (TCP/IP, IEEE802.3) y tecnologías de bus de campo(Profibus) para lograr una solución opti-mizada en cuanto a costes. Esto ha per-mitido la integración con sistemas de ter-ceros, así como con sistemas ABB ante-riormente entregados, por ejemplo el sis-tema CIMS (Cement Information Manage-

ment System) de gestión de informacióndel cemento, entregado en 1999. La plataforma de automatización deEPCC se basa en una red redundante decontrol TCP/IP y en una red redundantede planta (red de arquitectura cliente-servidor) TCP/IP con servidores deAspectos ControlIT de ABB, servidoresduales de conectividad, controladoresAC800M y el sistema E/S S800. Las uni-dades E/S situadas en centros periféri-cos remotos se enlazan a los controla-dores mediante conexiones eléctricas uópticas Profibus. Gracias a la escalabili-dad de IndustrialIT de ABB era posibleconectar fácilmente a la red de la plantael CIMS de ABB ya instalado.

CrusherB1,B2 & B3,B4

Gypsumcrusher

B5

Plant network PN1/PN2Ethernet TCP/IP 10/100 Mbit/s

Eng. station1

Eng. station 2

Aspect server 1-3(red.)

Central control room

Dual connectivity server 5-6(unit 2)

Control network CN1/CN2Ethernet TCP/IP 10 Mbit/s

6x AC800M

Remote I/0

FO-PB: Fieldbus Fiber Optic Profibus

3x AC800M

CIMS(existing)

PackingR1

Water treatmentT1

Large video screen

Mobileeng. station

(laptop)

6x AC800M

4x AC800M

FO-P

B

FO-P

B

FO-P

B

FO-P

B

FO-P

B

FO-P

B

2x AC800M

AC800M(redundant)

Raw millE1,E2

Kiln coolerK1,L1 & K2,L2

Laser jet Printer

MillsN1,N2 & N3,N4

Dual connectivityserver 1-4(unit 1)

Remote I/0Remote I/0 Remote I/0 Remote I/0 Remote I/0

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La redundancia se proporciona en elnivel de red. A ella contribuyen tambiénlos controladores específicos y las fuen-tes de alimentación. Se utiliza fibra ópti-ca para garantizar un funcionamiento sinproblemas. ABB prestó particular aten-ción a los aspectos de la interfaz hom-bre-máquina. El sistema actual propor-ciona ahora la mejor información posi-ble, de forma rápida y precisa, paratodos los niveles de usuarios, utilizandoel explorador Industrial IT Plant Explo-rer de ABB. Las actualizaciones en pan-talla de las estaciones de operadores sonexcepcionalmente buenas. Los nuevoscontroladores digitales del sistema pro-porcionan una rápida y sencilla sintoni-zación de los bucles de control. El regis-tro de tendencias para 17.000 elementosse gestiona utilizando el servidor deconectividad. Además, este servidor fun-ciona junto con el servidor Aspect enmodo de compartición de carga, hacien-do visible la dinámica del proceso paralos operadores y permitiendo a estosaplicar de inmediato las medidas correc-toras precisas. Entre las herramientas deingeniería estaban, por ejemplo, ControlBuilder M, capacitado para la ediciónon-line de los programas de control enun entorno multiusuario. Esto significaque las filosofías de control se mejoranon-line, sin interrumpir la producción,con la seguridad que proporcionan losenclavamientos y mensajes de alarma. Elnuevo sistema optimiza el mantenimien-to, especialmente el preventivo, al pro-porcionar al operador información entiempo real como, por ejemplo, lashoras de operación y el número dearranques de motores. Debido a la sen-cillez del funcionamiento y a la disponi-bilidad de la información, los operado-res podían pasar del antiguo al nuevosistema en muy poco tiempo. ABB com-pletó además la formación de los opera-dores y del personal técnico y de mante-nimiento.Para la planificación del proyecto eraesencial reducir al mínimo el tiempo deinactividad durante la modernización.Los sistemas de control para el primer

horno de cemento y un molino dematerias primas fueron sustituidos porlos sistemas de control distribuido Con-trolIT AC800M con módulos E/S S800.Todos estos trabajos los realizó ABBcon éxito durante una parada de pro-ducción que solo duró 10 días.

Ventajas para EPCC Durante este proceso de modernización,EPCC ha sido testigo del valor y delpotencial de IndustrialIT de ABB. Ademásde proporcionar la plataforma que mejorpodía responder a los desafíos del clien-te, Industrial IT ha combinado la funcio-nalidad en tiempo real con la funcionali-dad comercial de tipo transaccional. La integración total con Industrial IT sig-nifica que toda la planta se puede super-visar y controlar fácilmente desde cual-quier PC, local o remoto. Esto suponetener acceso a subestaciones, distribu-ción de energía, centros de control demotores, generadores, sistemas de accio-namiento, sistemas de comunicación,sistemas de monitorización, subsistemasde terceros, sistemas de calidad, siste-mas de gestión colaboradores de la pro-ducción, sistemas expertos, sistemas deoptimización y sistemas empresariales ycomerciales. Y además soportar e inte-grar sin solución de continuidad las tec-nologías de comunicación industrial

estándar como, por ejemplo, TCP/IP,OPC y Profibus. Todos los datos de laplanta EPCC y de los sistemas se alma-cenan en un lugar central, fácilmenteaccesible. En palabras de un cliente, «Laplataforma Industrial IT de ABB ha redu-cido mucho la necesidad de documenta-ción impresa. Además de tener unaplanta con ‘menos papel’, los tiempos deinactividad se han reducido notablemen-te, ya que la información requerida sepuede localizar con el simple clic de unbotón. A su vez, esto ha mejorado deforma significativa el rendimiento globalde la producción.» Industrial IT, comosistema abierto basado en Windows2000, puede integrar otras aplicacionesdesde el entorno del usuario. Para EPCC, la decisión de seleccionar aABB ha sido un éxito total. El tiempo deinactividad se ha reducido al mínimo.EPCC dispone ahora de un sistema decontrol según la tecnología más avanza-da, que podrá ampliar de acuerdo conla evolución o expansión de EPCC.

Markus Luchsinger

Automation Operations, ABB Switzerland

markus.luchsinger@ch.abb.com

T.V.S. Chidambaram

EPCC, Arabia Saudí