ÁLVARO JOSÉ DÍAZ BOTERO

“DISEÑO DE UN SISTEMA PARA EL MONITOREO EFICIENTE DEL CONSUMO DE AIRE COMPRIMIDO Y VAPOR”

ÁLVARO JOSÉ DÍAZ BOTERO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA PROGRAMA INGENIERÍA MECATRÓNICA

SANTIAGO DE CALI 2006

“DISEÑO DE UN SISTEMA PARA EL MONITOREO EFICIENTE DEL CONSUMO DE AIRE COMPRIMIDO Y VAPOR”

ÁLVARO JOSÉ DÍAZ BOTERO

Pasantia para optar el título de Ingeniero Mecatrónico

DirectorJIMMY TOMBE ANDRADE

Ingeniero Electricista

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA PROGRAMA INGENIERÍA MECATRÓNICA

SANTIAGO DE CALI 2006

Nota de aceptación:

Aprobado por el comité de grado en cumplimiento de los requisitos exigidospor la Universidad Autónoma de Occidente para optar al titulo de Ingeniero Mecatrónico:

Ing. JUAN CARLOS MENA Jurado

Ing. BERNARDO ROGER SABOGAL Jurado

Santiago de Cali, 28 de Junio de 2006

AGRADECIMIENTOS

Agradezco:

A Dios por que siempre ha estado conmigo.

A mis padres, mi hermana y mis abuelos por haberme educado de la manera como lo hicieron, por ellos soy lo que soy ahora y he llegado hasta donde he llegado.

A mi novia Lady Neira por su apoyo incondicional durante los momentos difíciles ypor convencerme de que puedo alcanzar lo que me proponga.

A mis amigos Alejandro Vargas, Ronald Ortegón, Julián Quiroga y Claudia Ochoa,por acompañarme durante este largo camino de crecimiento, en el que me enseñaron que antes de cualquier cosa están las personas que uno quiere.

A el ingeniero Ricardo Perea por haberme dado la oportunidad de mostrar miscapacidades.

A los ingenieros Fabio Roa, Pedro Arias, Jairo Valencia, Pedro Osorio, León Chaverra, Freyder Serrano, Henry Bocanegra y al señor Guztavo Pérez porhaberme acogido en su grupo y haberme entregado parte de sus conocimientos ysu experiencia para enfrentar y sacar adelante esta carrera que empieza.

A todas las personas que de alguna u otra manera influyeron en la realización de este proyecto.

CONTENIDO

Pag.GLOSARIO 12RESUMEN 14INTRODUCCIÓN 15

1. PLANTEAMIENTOS DEL PROBLEMA 162. MARCO TEÓRICO 172.1. CONCEPTOS BÁSICOS MECÁNICA DE FLUIDOS 172.2. MEDICIÓN DE CAUDAL 172.3. MEDIDORES TIPO INFERENCIA 172.3.1. Medidores tipo volumétricos 182.3.2. Medición basada en la presión diferencial 182.3.3. Medidores de Caudal por el Método de Presión Diferencial 212.3.4. Medidores de Caudal por el Método de velocidad 272.4. COMPRESORES 302.4.1. Métodos de compresión de aire 302.4.2. Tipos de compresores 312.5. CALDERAS 312.5.1. Tipos de calderas 322.6. DEFINICIÓN DE SISTEMA SCADA 332.6.1. Diferencias típicas entre SCADA y DCS 342.6.2. Funciones básicas de un sistema SCADA 342.7. CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE “PLC” 353. ANTECEDENTES 364. OBJETIVO GENERAL 375. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 386. JUSTIFICACIÓN 397. IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS DEL PROCESO 408. ESTUDIO DE FLUJOS 449. MÉTODO DE DISEÑO MECATRÓNICO 469.1. PLANTEAMIENTO DE LA MISIÓN 469.2. PLANTEAMIENTO DEL CLIENTE 479.3. PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD 479.4. IDENTIFICACIÓN DE LAS NECESIDADES 489.4.1. Lista de necesidades 48

9.4.2. Jerarquía de las necesidades del cliente 499.4.3. Métricas de las necesidades 499.4.4. Valores ideales y marginales 509.5. GENERACIÓN DE CONCEPTOS 509.5.1. Búsqueda externa 529.5.2. Búsqueda interna 529.5.3. Generación de conceptos para el diseño de las subfunciones

criticas53

9.6. EXPLORACIÓN SISTEMATIZADA 579.6.1. Árbol de clasificación de conceptos 579.7. SELECCIÓN DE CONCEPTOS 579.7.1. Concepto seleccionado 599.8. PRUEBA DE CONCEPTOS 6010. CALCULO DE LAS DIMENSIONES DE LAS PLACAS DE

ORIFICIO (ELEMENTOS PRIMARIOS) 61

10.1. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE 6110.2. ESPECIFICACIONES DE LAS PLACAS 6311. INSTRUCCIONES PARA MONTAJE DE LAS PLACAS 6411.1. INSPECCIÓN 6411.2. INSTALACIÓN 6612. TRANSMISORES DE PRESIÓN DIFERENCIAL 6712.1. ESPECIFICACIONES DEL TRANSMISOR 6712.2. ORIENTACIÓN DE LAS TOMAS DE PRESIÓN

DIFERENCIAL68

12.2.1. Aire comprimido en tuberías horizontales 6812.2.2. Vapor en tubería horizontal 6812.2.3. Aire comprimido en tubería vertical 6912.2.4. Vapor en tubería vertical 6913. PROCESAMIENTO DE DATOS 7013.1. DESCRIPCIÓN GENERAL MÓDULO 1746-NI16I 7013.2. CARACTERÍSTICAS DE HARDWARE DEL 1746-NI16I 7113.3. LISTADO DE ENTRADAS ANÁLOGAS MODULO 1746-NI16I 7213.4. CONEXIÓN DE LOS TRANSMISORES AL MÓDULO DE

ENTRADA73

13.5. CONVERSIÓN DE DATOS DE ENTRADA 7413.6. DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL PROCESAMIENTO DE

DATOS75

14. CONCLUSIONES 7615. RECOMENDACIONES 77

BIBLIOGRAFÍA 78ANEXOS 79

LISTA DE TABLAS

Pág.Tabla 1. Estudio de Flujos de Aire comprimido y Vapor 45

Tabla 2. Necesidades identificadas 49

Tabla 3. Métricas de las necesidades 49

Tabla 4. Valores ideales y marginales 50

Tabla 5. Benchmarking competitivo, Elementos primarios. 58

Tabla 6. Resumen elementos primarios 63

Tabla 7. Características del hardware 71

Tabla 8. Señales de entrada convertidas a valores binarios. 74

LISTA DE FIGURAS

Pág.Figura 1. Variables ecuación de continuidad 18

Figura 2. Variables ecuación de Bernoulli 21

Figura 3. Platinas de Orificio 22

Figura 4. Toma de flange o pestaña 23

Figura 5. Tomas radiales 24

Figura 6. Tomas en la vena contracta 24

Figura 7. Tomas en la tubería 24

Figura 8. Toma biselada 25

Figura 9. Tubo Venturi 26

Figura 10. Tubo Pitot 26

Figura 11. Tubo Annubar 26

Figura 12. Medidor tipo turbina 27

Figura 13. Rotámetro 28

Figura 14. Medidor magnético 29

Figura 15. Medidor de Ultrasonidos 29

Figura 16. Red de Vapor 41Figura 17. Red de Aire comprimido 42Figura 18. Caja negra 50Figura 19. Descomposición funcional 51Figura 20. Turbina 54Figura 21. Placa Orificio 54Figura 22. Coriolis 54Figura 23. Transmisor de flujo masivo 55Figura 24. Transmisor Presión diferencial (Salida lineal) 55Figura 25. Transmisor Presión diferencial (Salida lineal o cuadrática) 56Figura 26. Transmisor para medidor de turbina 56Figura 27. Árbol de clasificación de conceptos 57Figura 28. Árbol de clasificación con el concepto seleccionado 59Figura 29. Screenshot “CD-CALC6” 61Figura 30. Inspección placa orificio 64Figura 31. Inspección bridas 65

Figura 32. Diagrama de instalación 66Figura 33. Datos para selección de transmisor 67Figura 34. Aire comprimido en tubería horizontal 68Figura 35. Vapor en tubería horizontal 68Figura 36. Aire comprimido en tubería vertical 69Figura 37. Vapor en tubería vertical 69Figura 38. Modulo 1746-NI16I 71Figura 39. Conexión de entradas, módulo 1746-NI16I 73Figura 40. Distribución de entradas del modulo 1746-NI16I 74Figura 41. Diagrama de flujo Procesamiento de datos 75

LISTA DE ANEXOS

Pág.

ANEXO 1. Planos Transmisor de presión diferencia 79

ANEXO 2. Costo equipos del sistema y especificaciones finales 80

ANEXO 3. Ladder, procesamiento de datos (RSLOGIX 500) 81

GLOSARIO

PLC: Programmable Logic Controller (controlador lógico programable).

SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión, Control y Adquisición de datos)

DCS: Distributed Control System (sistema de control distribuido)

ENERGÍA POTENCIAL: es la que posee cualquier partícula o cuerpo cuando estasometida a la fuerza de un campo (energía originando por la distancia de un cuerpo respecto aun punto de referencia.

ENERGÍA ESTÁTICA: originada por la presión del fluido dentro de la tubería.

ENERGÍA CINÉTICA: originada por la velocidad del fluido.

PRESIÓN: fuerza por unidad de área (F/A).

PRESIÓN ESTÁTICA: la presión que existe en un punto de un fluido en virtud de su posición. Se ejerce perpendicularmente a la dirección del fluido.

PRESIÓN DINÁMICA (O DE IMPACTO): la presión debida a la energía cinéticadel fluido. Se ejerce paralelamente a la dirección del fluido.

INSUMO: son elementos de características consumibles que sirve para la creación de un producto. Similares a la materia prima.

CARCASA: conjunto de pliegos que soportan la presión interna y tienen gran resistencia para soportar los impactos que reciben al rodar y las torsiones internas,provocadas por el manejo y el frenado.

PESTAÑA: forma parte integrante de la carcasa y tiene como función fijar la llanta al aro del vehículo.

RODANTE: llamada también banda de rodamiento es la parte que va en contactocon el suelo. Está formada de un compuesto de caucho resistente al desgaste con un diseño adecuado al servicio que prestará la llanta.

TRANSMISOR: dispositivo que transforma un elemento físico (sonido, presión,temperatura, etc.) en otro eléctrico o viceversa.

CAUDALÍMETRO: un caudalímetro es un instrumento colocado en un conducto o corriente, que mide el caudal del material transportado.

PRESIÓN DIFERENCIAL: es la diferencia de presión entre dos puntos de un sistema o componente.

EFICIENCIA: es la relación entre los recursos utilizados y los bienes o serviciosproducidos. Logro de un objetivo al menor costo unitario posible. Se refiere al usoóptimo de recursos en programas, subprogramas y proyectos.

MONITOREO: un proceso permanente para verificar sistemáticamente que lasactividades o procesos planificados se llevan a cabo según lo esperado o que se está progresando en el logro de los resultados planificados.

A/D: acrónimo de Análogo/Digital.

AUTÓMATA: palabra que procede del griego (automatos = actuar por sí mismo).Es un mecanismo artificial que imita comportamientos de la vida real.

SENSOR: dispositivo que convierte un parámetro físico (como temperatura,presión, flujo, velocidad, posición) en una señal eléctrica.

SET POINT ó PUNTO DE REFERENCIA: valor deseado de la variable controlada,expresada en las mismas unidades de ésta.

SIMULACIÓN: operación de un modelo dinámico para obtener una secuencia de resultados que podrían ocurrir en un sistema del mundo real.

SISTEMA: conjunto de elementos unidos y en interacción.

RESUMEN

Este trabajo de grado tiene como fin, el diseño de un sistema de monitoreo eficiente del consumo de aire comprimido y vapor.

En este proyecto se aplicó el método de diseño concurrente, el cual garantiza una forma ordenada y eficiente de desarrollar cada una de las fases de diseño para obtener los mejores resultados.

Como primer paso, se analizaron los puntos críticos del sistema de distribución de aire comprimido y vapor, donde era necesario el montaje de medidores de caudalpara tener conocimiento del comportamiento de los consumos y así detectar consumos excesivos, debido a fallas en el sistema de distribución de estos tiposde energía, fugas o daños en los equipos productivos.

Luego se llevó a cabo un estudio de los flujos en los puntos escogidospreviamente como críticos, para poder realizar una selección confiable de losequipos a utilizar para el sistema de monitoreo.

Una vez desarrollado este estudio de flujos, se procedió a seleccionar el tipo de elemento primario para la medición, siendo escogida la placa orificio.

Luego de seleccionar la placa de orificio como elemento primario, se realizó eldimensionamiento de las placas a instalar en los puntos críticos.

Posteriormente se realizo la selección de los transmisores de presión diferencialque satisficieran plenamente las necesidades planteadas inicialmente.

Por ultimo, después de haber determinado los transmisores para el sistema, se llevo a cabo el algoritmo para el procesamiento de los datos de las mediciones pormedio del PLC Allen Bradley “SLC 5/04”, que permitiera el diseño de la interfaz de usuario, simplemente leyendo los registros del PLC designados para almacenarlos valores correspondientes al los flujos instantáneos y consumos acumulados de los puntos críticos seleccionados para la medición.

INTRODUCCIÓN

El aire comprimido y el vapor son la mayor fuente de potencia en la industria con múltiples ventajas. Son seguras, económicas, fáciles de transmitir y adaptables.Su aplicación es muy amplia para un gran número de industrias.

Algunas aplicaciones son prácticamente imposibles con otros medios energéticos.

En la actualidad la conservación de la energía ha venido tomando mucha importancia tanto en los hogares, como en todas y cada una de las ramas de la industria. La industria de la fabricación de llantas no es la excepción, no solo porcuestiones de reducción de costos y aumento de la rentabilidad, sino por latendencia marcada de la sociedad, a buscar los procesos mas favorables para elmedio ambiente.

En el plano económico el ahorro de energía y representa un punto clave en la consecución de los objetivos de cualquier compañía, debido a que estos recursos ahorrados se pueden invertir en actividades generadoras de valor, como puede ser la financiación de programas de Investigación y Desarrollo de nuevos productos.

Y en el plano ambiental este ahorro representa un gran impacto positivo sobrenuestro planeta pues se reduce el consumo de recursos naturales, tanto renovables como no renovables además se reducen considerablemente lasemisiones de gases contaminantes, residuos sólidos y líquidos.

Este trabajo esta enfocado en los beneficios del ahorro de la energía, mediante la medición del aire comprimido y el vapor, ya que en la industria de la producción de llantas, este tipo de energía representa una oportunidad muy grande para aumentar la eficiencia del proceso productivo, disminuir los efectos nocivos para el medio ambiente y contar con un proceso cada vez mas seguro para las personasy equipos que intervienen en el, este ahorro sólo es posible si se conoce dónde seconsumen grandes cantidades de energía y dónde se producen fugas. Para ello,son necesarios la detección y el control del consumo mediante sistemas de medida.

15

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las líneas de distribución de aire comprimido y vapor de la planta de producción no cuentan con un sistema de monitoreo eficiente, por lo tanto cuando se presentan consumos excesivos de estos tipos de energía no hay forma de determinar en donde se esta presentando. Por esto no es posible corregir a tiempo las fallas en las líneas de distribución de estos tipos de energía ni en los equiposque alimentan.

16

2. MARCO TEÓRICO

2.1. CONCEPTOS BÁSICOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS

Presión: Fuerza por unidad de área (F/A).

Presión Estática: La presión que existe en un punto de un fluido en virtud de su posición. Se ejerce perpendicularmente a la dirección del fluido.

Presión Dinámica (o de impacto): La presión debida a la energía cinética del fluido. Se ejerce paralelamente a la dirección del fluido.

Ecuación de continuidad: En cualquier punto de un fluido en movimiento, la rapidez del flujo es constante.

Teorema de Bernoulli: En cualquier punto de un fluido en movimiento, la Presión total es constante.

2

222

2

1112

1

2

1vhgPvhgP

2.2. MEDICIÓN DE CAUDAL

En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales y en las efectuadas en laboratorio y en plantas piloto es muy importante la medición de los caudales de líquidos o de gases.

Los sensores de flujo como su nombre lo indica, detectan y miden flujo, es decir, transferencia de materiales de un sitio a otro a través de tuberías, mangueras,canales, bandas transportadoras, conductos abiertos o cerrados, etc. Estosmateriales pueden ser materias primas, productos o desechos en forma de sólidos, líquidos, gases o sólidos que flotan en líquidos. El flujo de un material essiempre la respuesta a una fuerza aplicada, producida, por ejemplo, por un motor, una bomba hidráulica, un compresor de aire, una cabeza de presión estática, etc.Los sensores de flujo se denominan comúnmente Caudalímetros.

2.3. MEDIDORES TIPO INFERENCIA

Se denomina así por que interfieren o reducen la cantidad de fluido midiendo una de las propiedades que este presente en el momento de la circulación.

Ej. Se mide la velocidad y en base en ellas se determina la cantidad. Se mide un diferencial de presión y sobre la base de este se determina la cantidad entre dos.

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-Tipo presión diferencial-Tipo área variable -Tipo velocidad angular -Tipo variación campo magnética.

2.3.1. Medidores tipo volumétricos. Se denominan así por que determinan directamente la cantidad de fluido.

2.3.2. Medición basada en la presión diferencial. Este método se apoya en la ecuación de continuidad y el teorema de Bernoulli. La ecuación de continuidadestablece que la cantidad de fluido que circula por una tubería permanece constante y que este es igual al producto de velocidad que lleva por el área de la tubería por donde circula.

Q: A1V1:A2V2:AnVnQ: Cantidad de fluidoA: área de la tubería

V: Velocidad1,2,N: Puntos de estudio

Figura 1. Variables ecuación de continuidad

Si el A disminuye la velocidad aumenta o A1>A2 :. V1<V2.

ENERGÍA POTENCIAL: Es la que posee cualquier partícula o cuerpo cuando estasometida a la fuerza de un campo (energía originando por la distancia de un cuerpo respecto aun punto de referencia.

ENERGÍA ESTÁTICA: Originada por la presión del fluido dentro de la tubería.

ENERGÍA CINÉTICA: Originada por la velocidad del fluido.

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Bernoulli establece:

En la medición de flujo se emplea la derivación (1.) y ésta medición se debe realizar en un tramo horizontal de la tubería y con los puntos 1 y 2 lo más cercanos posibles para que la diferencia de alturas sea igual a 0(cero), y laspérdidas de energía despreciables. Si la tubería es vertical para la medición del flujo los puntos 1 y 2 se escogen lo más cercanos posibles y se desprecia la diferencia de alturas y las pérdidas de energía.

Para poder generar la diferencia de presiones se instalan dentro de la tubería un elemento que reduzca momentáneamente el área por donde circula el fluido.

h = Altura desde un punto de referencia. = Peso específico del fluido que circula.

V = Velocidad g = Gravedad local

Como

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Variables desconocidas y

Por continuidad

Remplazamos (2.) en (1.)

Ó

A1= Área de la tuberíaA2= Área de la restricción Conocida la V2 se puede determinar la cantidad de fluido por la ecuación de continuidad.Como Q = A2 V2

20

Si el Q aumenta o disminuye las áreas y la gravedad permanecen constantes.

Para medir la cantidad de fluido que circula por una tubería se debe:

Conocer el diámetro interno de la tubería y de la restricción.Conocer la deferencia de presiones.Aplicar la ecuación de Bernoulli para medir el valor de la velocidad.Multiplicar por el área correspondiente.

Figura 2. Variables ecuación de Bernoulli

2.3.3. Medidores de Caudal por el Método de Presión Diferencial. Su función es reducir momentáneamente el diámetro de la sección por donde está circulandoel fluido entre los elementos primarios se destacan:

La Placa Orificio. Consiste en una placa generalmente en acero inoxidable con un orificio principal que puede ser concéntrico excéntrico o segmentado.

Las placas de orificio concéntrico; cuando el fluido es limpio y no lleva sedimentos en suspensión.

Las placas excéntricas; se emplean para fluidos con partículas en suspensión.

21

Las placas segmentadas; se emplean cuando el fluido presenta dos fases muy notorias. (Vapor y condensado de vapor líquidos calientes y su vapor) Las placas llevan un orificio auxiliar para que a través de él pase el fluido en segunda fase.

Figura 3. Platinas de Orificio

La relación entre el diámetro del orificio de la placa y el diámetro de la tubería se

denomina beta ( ).

d = diámetro del orificio. D = diámetro de la tubería.

22

VALORES PARA B

0.9 = muy bajo.

0.8 = bajo.

0.7 = bajo.

0.6 = valor ideal para la medición de caudal.



0.3 = moderado, velocidad moderada.

0.2 = alto velocidad alta. (Inyectores).

0.1 = grande. Velocidad salida. (Casi como la velocidad del sonido).

El diferencial de presión se mide y según los puntos de medición se tiene lassiguientes denominaciones:

Tomas de flange o de pestaña. La toma para alta y baja presión se realizadirectamente sobre los flanches a una distancia igual a 1inch antes y después de la placa.

Figura 4. Toma de flange o pestaña

23

Tomas radiales. La presión de alta se hace a una distancia igual a un diámetrointerno de la tubería antes de la placa; y la de baja a medio diámetro después.

Figura 5. Tomas radiales

Tomas de vena contracta (vena contraída.). La vena contracta es el lugardonde el fluido sufre la máxima contracción después de haber pasado por la platina de orificio ésta depende de la relación beta y de la cantidad de fluido.

Figura 6. Tomas en la vena contracta

Tomas de tubería. La toma de alta se realiza a 2 1/2 D; antes de la placa y la de baja 8D después de la placa.

Figura 7. Tomas en la tubería

24

La placa de orificio debe ser delgada pero para evitar que la fuerza producida por el fluido se aumenta el espesor y se realiza una terminación en forma biselada en los bornes del orifico principal.

Figura 8. Toma biselada

Tubo Venturi. Permite el paso de 1.6 veces más cantidad de fluido con una cantidad de sólidos bajo las mismas condiciones.

Otras ecuaciones para calcular la cantidad de fluido que circula por una tubería o el elemento primario. (Placa de orificio y/o tubo venturi).

Para líquidos.

Para Gases.

Para vapor.

q = Cantidad de fluido que circula en gpm. S = Coeficiente de flujo, está dado con referencia al valor de Beta y se encuentra en tablas. S depende:

Valor de Beta.Elemento primario (placa, venturi).Tomas radiales, flange, vena contracta.

D = Diámetro interno de la tubería en pulg. G = Densidad relativa o gravedad específica del líquido. hw = Diferencial de presión en pulgadas de agua.

25

Q = Cantidad de gas que circula en

Fg = Gravedad específica del gas.

FTF = Factor de corrección por cambios en la densidad del fluido y en elemento primario originados por los cambios de temperatura.

Figura 9. Tubo VenturI

Medidores de caudal por TUBO PITOT y ANUBBAR. Miden un diferencial de presión entre la presión dinámica menos la presión estática.

= Presión dinámica - Presión estática

Figura 10. Tubo Pitot

Figura 11. Tubo Annubar

26

Miden el .Se emplean en tubería de diámetro elevado y grandes cantidades de caudal.Sólo para fluidos que no contengan salidas en suspensión.

2.3.4. Medidores de Caudal por el Método de velocidad.

Medidores de caudal tipo turbina. La turbina es una serie de aspas similares a los de un ventilador y que se introducen dentro de la tubería por medio de unosacoples especiales. Dependiendo de la cantidad de fluido que circula, las aspasadquieren un movimiento con una velocidad determinada proporcional a la cantidad de fluido en los extremos; o todas las aspas se coloca una piezamagnética que es detectada por una bobina cuando para el frente de ella generando unos pulsos. Estos pulsos son contabilizados por un contador que al ser multiplicado por un factor, se obtiene la cantidad de fluido.

Figura 12. Medidor tipo turbina

27

Medidores de caudal tipo área variable (Rotámetros)

Figura 13. Rotámetro

Solamente indicadores En UI

En % {% * Factor UI} Posición vertical

Para fluidos claros y limpios. (Como agua, aire, etc.) La lectura se toma en la parte que más diámetro presente elflotador. El flotador puede ser en forma de esfera o de plomada.

Medidor de caudal tipo magnético. Funcionan bajo el principio de Faraday, que dice: si un campo magnético es cortado por un conductor, sobre éste se origina una tensión proporcional a la velocidad que se mueve el conductor y el campo magnético.

El fluido se hace pasar a través de dos bobinas que generan el campo magnético; ésta bobinas se instalan ala tubería mediante unos elementos especiales y se tiene entonces que:

L = Diámetro interno de la tubería. V = Es igual a la velocidad que lleva el fluido.

28

Figura 14. Medidor magnético

Medidores de ultrasonidos. Emplean ondas ultrasónicas para determinar el caudal. Son buenos para medir líquidos altamente contaminados o corrosivos,porque se instalan exteriormente a la tubería.

Figura 15. Medidor de Ultrasonidos

29

2.4. COMPRESORES

Un compresor es una máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumenespecífico del mismo durante su paso a través del compresor. Comparados con turbo soplantes y ventiladores centrífugos o de circulación axial, en cuanto a la presión de salida, los compresores se clasifican generalmente como maquinas de alta presión, mientras que los ventiladores y soplantes se consideran de baja presión.

Los compresores se emplean para aumentar la presión de una gran variedad de gases y vapores para un gran número de aplicaciones. Un caso común es elcompresor de aire, que suministra aire a elevada presión para transporte, pintura a pistola, inflamiento de neumáticos, limpieza, herramientas neumáticas yperforadoras. Otro es el compresor de refrigeración, empleado para comprimir el gas del vaporizador. Otras aplicaciones abarcan procesos químicos, conducción de gases, turbinas de gas y construcción.

2.4.1. Métodos de compresión de aire

Intermitentes (desplazamiento positivo)

Atrapar aire, reducir volumen aumentando presión, evacuar el espacio de airecomprimido.

Atrapar aire en espacios y transportarlos sin cambio de volumen, compresión por flujo reverso del lado de alta presión (descarga del compresor) desalojo delaire comprimido.

Continuos

Compresión del aire mediante la impulsión del aire por rotores con alabes que se mueven a gran velocidad, entregándolo a difusores estacionarios donde la energía de velocidad se transforma en presión. Estos compresores se denominan dinámicos.

Ingreso de gas mediante un chorro a muy alta velocidad (puede ser el mismogas o vapor) para lograr una alta velocidad de la mezcla cuya energía cinética se transforma en presión en un difusor. Estos dispositivos se denominan eyectores.

30

2.4.2. Tipos de compresores

Desplazamiento positivo (Flujo intermitente) Reciprocantes Rotatorios.

o Aspas deslizantes.o Pistón liquido.o Lóbulos rectos.o Lóbulos helicoidales.

Flujo continuo Eyectores Dinámicos:

o Centrífugos. o Flujo Axial.o Flujo mixto.

2.5. CALDERAS

Las Calderas o Generadores de vapor son instalaciones industriales que,aplicando el calor de un combustible sólido, líquido o gaseoso, vaporizan el agua para aplicaciones en la industria.

Las calderas de vapor, básicamente constan de 2 partes principales:

Cámara de agua. Recibe este nombre el espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera.

El nivel de agua se fija en su fabricación, de tal manera que sobrepase en unos 15 cms. Por lo menos a los tubos o conductos de humo superiores.

Con esto, a toda caldera le corresponde una cierta capacidad de agua, lo cual forma la cámara de agua.

Según la razón que existe entre la capacidad de la cámara de agua y la superficiede calefacción, se distinguen calderas de gran volumen, mediano y pequeño volumen de agua.

Las calderas de gran volumen de agua son las más sencillas y de construcción antigua. Se componen de uno a dos cilindros unidos entre sí y tienen una capacidad superior a 150 H de agua por cada m2 de superficie de calefacción.

31

Las calderas de mediano volumen de agua están provistas de varios tubos de humo y también de algunos tubos de agua, con lo cual aumenta la superficie de calefacción, sin aumentar el volumen total del agua.

Las calderas de pequeño volumen de agua están formadas por numerosos tubosde agua de pequeño diámetro, con los cuales se aumenta considerablemente la superficie de calefacción.

Como características importantes podemos considerar que las calderas de gran volumen de agua, tienen la cualidad de mantener más o menos estable la presióndel vapor y el nivel del agua, pero tienen el defecto de ser muy lentas en elencendido, y debido a su reducida superficie producen poco vapor. Son muy peligrosas en caso de explosión y poco económicas.

Por otro lado, la caldera de pequeño volumen de agua, por su gran superficie de calefacción, son muy rápidas en la producción de vapor, tienen muy buen rendimiento y producen grandes cantidades de vapor.

Debido a esto requieren especial cuidado en la alimentación del agua y regulación del fuego, pues de faltarles alimentación, pueden secarse y quemarse en brevesminutos.

Cámara de vapor. Es el espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, en ella debe separarse el vapor del agua que lleve una suspensión. Cuanto másvariable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de estacámara, de manera que aumente también la distancia entre el nivel del agua y la toma de vapor.

2.5.1. Tipos de calderas

Calderas de Gran Volumen de Agua. o Calderas Sencillas.o Calderas con Hervidores. o Calderas de Hogar Interior.

Calderas de Mediano Volumen de Agua (Ignitubulares). o Caldera Semitubular.o Caldera Locomotora.o Calderas de Galloway.o Locomóviles. o Calderas Marinas.o Semifijas. o Calderas Combinadas.

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Calderas de Pequeño Volumen de Agua. Acuotubulares. o Caldera Babcock-Wilcox.o Calderas Stirling.o Caldera Borsig.o Caldera Yarrow y Thornycroft.o Con tubos de Humo y de Agua. o Pirotubulares.

2.6. DEFINICIÓN DE SISTEMA SCADA

SCADA es el acrónimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión,Control y Adquisición de datos)

Un SCADA es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar a distancia una instalación de cualquier tipo. A diferencia de los Sistemas de Control Distribuido, el lazo de control es GENERALMENTE cerrado por el operador. Los Sistemas de Control Distribuido se caracterizan por realizar lasacciones de control en forma automática. Hoy en día es fácil hallar un sistemaSCADA realizando labores de control automático en cualquiera de sus niveles,aunque su labor principal sea de supervisión y control por parte del operador.

33

2.6.1. Diferencias típicas entre SCADA y DCS

ASPECTO SCADA DCS

TIPO DE ARQUITECTURA

CENTRALIZADA DISTRIBUIDA

TIPO DE CONTROL PREDOMINANTE

SUPERVISORIO:Lazos de control cerrados por el operador.Adicionalmente: control secuencial y regulatorio.

REGULATORIO: Lazos de control cerrados automáticamente por el sistema. Adicionalmente: control secuencial, batch, algoritmos avanzados, etc.

TIPOS DE VARIABLES DESACOPLADAS ACOPLADAS

ÁREA DE ACCIÓNÁreas geográficamente distribuidas.

Área de la planta.

UNIDADES DE ADQUISICIÓN DE DATOS Y CONTROL

Remotas, PLCs.Controladores de lazo, PLCs.

MEDIOS DE COMUNICACIÓN

Radio, satélite, líneas telefónicas, conexión directa, LAN, WAN.

Redes de área local, conexión directa.

BASE DE DATOS CENTRALIZADA DISTRIBUIDA

2.6.2. Funciones básicas de un sistema SCADA

Recabar, almacenar y mostrar información, en forma continua y confiable, correspondiente a la señalización de campo: estados de dispositivos,mediciones, alarmas, etc.

Ejecutar acciones de control iniciadas por el operador, tales como: abrir o cerrar válvulas, arrancar o parar bombas, etc.

Alertar al operador de cambios detectados en la planta, tanto aquellos que no se consideren normales (alarmas) como cambios que se produzcan en la operación diaria de la planta (eventos). Estos cambios son almacenados en el sistema para su posterior análisis.

Aplicaciones en general, basadas en la información obtenida por el sistema,tales como: reportes, gráficos de tendencia, historia de variables, cálculos,predicciones, detección de fugas, etc.

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2.7. CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE “PLC”

Los controladores lógicos programables o PLC (Programmable Logic Controller en sus siglas en inglés) son dispositivos electrónicos muy usados en automatización industrial.

Su historia se remonta a finales de la década de 1960, cuando la industria buscóen las nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazarlos sistemas de control basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los sistemas delógica combinacional.

Hoy en día, los PLC's no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas,plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar operacionesaritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias de control, talescomo controladores proporcional integral derivativo (PID). Los PLC's actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.

Existen varios lenguajes de programación, tradicionalmente los mas utilizados son el diagrama de escalera, lista de instrucciones y programación por estados,aunque se han incorporado lenguajes más intuitivos que permiten implementaralgoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y mantener.

En la programación se pueden incluir diferentes tipos de operandos, desde losmás simples como lógica booleana, contadores, temporizadores, contactos, bobinas y operadores matemáticos, hasta operaciones más complejas como manejo de tablas (recetas), apuntadores, algoritmos PID y funciones de comunicación mutiprotocolos que le permitirían interconectarse con otros dispositivos.

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3. ANTECEDENTES

En Junio de 1995 Álvaro Andrés García estudiante en practica del departamento de ingeniería, Desarrollo un estudio para la implementación de un programallamado “fresh-look” el cual correspondía a la utilización de unos hardware ysoftware con los que se contaba en ese entonces para realizar una medición de los consumos de aire comprimido y vapor y generar un informe de estos cada semana sustituyendo así los informes mensuales que se realizaban en ese momento.

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4. OBJETIVO GENERAL

Diseñar un sistema de monitoreo de las variables correspondientes al consumo de energía (aire comprimido y vapor) distribuida a cada una de las secciones de la planta, que permita tener una mejor visualización de los eventos que se presenten (consumos excesivos, fugas, caídas de presión, etc.) para realizar a tiempo lastareas correctivas que aseguren un manejo adecuado de los recursos energéticosdistribuidos.

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5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar las áreas críticas del proceso productivo, es decir las más propensas a presentar fugas y/o consumos excesivos de energía.

Seleccionar los instrumentos adecuados para medir el flujo de aire comprimido yvapor en los puntos críticos de las líneas de distribución de energía.

Determinar y describir claramente el proceso de instalación y puesta a punto de los instrumentos de medición de flujo seleccionados.

Seleccionar el sistema adecuado para la adquisición y procesamiento de los datos entregados por los instrumentos de medición de flujo.

Determinar y describir claramente el procedimiento de instalación y puesta a puntodel sistema seleccionado para la adquisición y procesamiento de los datosentregados por los instrumentos de medición de flujo.

Diseñar y simular la estrategia correspondiente al procesamiento de los datosadquiridos.

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6. JUSTIFICACIÓN

Solucionar el problema propuesto mediante el monitoreo eficiente del airecomprimido y vapor permite:

Un Monitoreo eficiente del desempeño de los compresores de aire y las calderas.

El Monitoreo y corrección de fugas de aire y vapor en la distribución.

Un Control y uso adecuado en los puntos de consumo.

La Evaluación de estrategias para aumentar la eficiencia del sistema.

Ahorro de recursos energéticos.

Disminución de los costos de operación de la planta.

Disminución de los residuos contaminantes del proceso.

Una mayor confiabilidad y seguridad del sistema de distribución de aire comprimido y vapor.

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7. IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS DEL PROCESO

En la planta se generan aire comprimido y vapor saturado a diferentes presiones,siendo los mas significativos para la distribución, el vapor a 200 y 100 psi y el airecomprimido a 100 y 150 psi.

La primera etapa de selección de los puntos críticos del proceso, fue realizadamediante un recorrido con los usuarios finales del sistema de monitoreo(operadores de Casa de fuerza), en la cual se identificaron los puntos que según su experiencia debían ser medidos para tener una visión apropiada del consumo de aire comprimido y vapor.

La segunda etapa fue llevada a cabo mediante un estudio de las especificacionestécnicas de los equipos que consumen estos dos tipos de energía, esto con el fin de determinar los equipos que deben ser monitoreados debido a su alto consumo.

La etapa final fue el acopio y estudio de la documentación disponible sobre lospuntos donde se han presentado fugas y consumos excesivos de estos dos tiposde energía con mayor frecuencia, concluyendo así con la selección de los puntoscríticos del sistema de distribución de aire comprimido y vapor donde se deben colocar los instrumentos de medición que permitan un monitoreo eficiente de estas variables

Los puntos seleccionados son los siguientes:

(1) Línea de vapor a 200 PSI División A (2) Línea de vapor a 100 PSI División A (3) Línea de Vapor a 200 PSI División B (4) Línea de vapor a 100 PSI División B (5) Línea de aire a 100 PSI Equipo A1 (Div A) (6) Línea de aire a 100 PSI Equipo A2 (Div A) (7) Línea de aire a 100 PSI Equipo B1 (Div B) (8) Línea de aire a 100 PSI Equipo B1 (Div B) (9) Línea de aire a 150 PSI División B

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Figura 16. Red de Vapor

41

Figura 17. Red de Aire comprimido

42

De esta forma se puede conocer el consumo total de cada una de las formas de energía entregadas por la casa fuerza:

El consumo total del vapor a 200 PSI será igual a la suma de lo consumido en los puntos 1 y 3 El consumo total del vapor a 100 PSI será igual a la suma de lo consumido en los puntos 2 y 4 El consumo total del aire a 100 PSI será igual a la suma de lo consumido en los puntos 5, 6, 7 y 8. El consumo total del aire a 150 PSI será igual al consumido en el punto 9.

De esta manera también se podrá determinar más rápidamente, en que punto de la red de distribución de aire comprimido o vapor se presenta una fuga o cual de los equipos esta presentando consumos excesivos de cualquiera de estos dostipos de energía.

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8 ESTUDIO DE FLUJOS

Para poder realizar una selección adecuada de los equipos indicados, con loscuales se llevara a cabo esta tarea de vital importancia para la compañía, como es la medición precisa y eficiente de los consumos de aire comprimido y vapor durante el proceso productivo, que permita un monitoreo con el mas alto grado de confiabilidad posible, es necesario conocer una series de variables en cada uno de los puntos donde se quiere instalar tanto el elemento primario, como el transmisor.

Estas variables necesarias para la selección son:

El tipo de fluido que se va a medir. La presión en el punto de medición. El rango de flujo que pasa por el punto donde se quiere instalar el dispositivo de medición. El diámetro de la tubería en el punto donde se instalara el dispositivo de medición.El material de la tubería donde se instalara el dispositivo de medición.

Se contrato a la firma Automatización Sur Ltda. quienes realizaron un estudio de flujos riguroso en las instalaciones de la compañía, instalando equipos de medición en los puntos escogidos como críticos por 24 horas, que arrojo los datos almacenados en la tabla No. 1, mostrada a continuación:

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Tabla 1. Estudio de Flujos de Aire comprimido y Vapor

PUNTO LÍNEA UBICACIÓN FLUIDOPRESIÓN

(PSI)DIA. TUBO

(IN)

1 Div A División A VAPOR 200 3

2 Div A División A VAPOR 100 3

3 Div B División B VAPOR 200 4

4 Div B División B VAPOR 100 4

5 Div A Equipo A1 AIRE 100 3

6 Div A Equipo A2 AIRE 100 3

7 Div B Equipo B1 AIRE 100 4

8 Div B Equipo B2 AIRE 100 4

9 Div B División B AIRE 150 3

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9 MÉTODO DE DISEÑO MECATRÓNICO

9.1. PLANTEAMIENTO DE LA MISIÓN

Descripción del producto

Sistema de monitoreo eficiente de consumo de aire comprimido y vapor

Mercado primario

Grandes, medianas y pequeñas empresas con equipos de alto consumo de

aire comprimido y vapor.

Mercado secundario

Laboratorios de centros de estudios superiores

Premisas y restricciones

Los equipos deben ser de fácil consecución.

Las perdidas de presión causadas por los medidores instalados deben ser

mínimas.

No se pueden hacer muchos cambios a la infraestructura de la red de

distribución de aire comprimido y vapor.

Partes implicadas

Staff de ingeniería.

Operadores de Casa de Fuerza

Almacén de suministros

Proveedores

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9.2. PLANTEAMIENTO DEL CLIENTE

“Los equipos deben ser económicos.” “El montaje debe ser económico.” “Los equipos deben soportar las presiones que circulan por la red de distribución de aire comprimido y vapor.” “Los equipos deben ser fáciles de instalar.” “Los equipos deben ser fáciles de calibrar.” “El sistema debe permitir una visualización amplia de los consumos con el menor numero de instrumentos posibles.” “Los medidores deben tener un grado de precisión aceptable.” “Los químicos dañan algunos instrumentos en la planta.”“El sistema debe ser flexible.”“Las posibles fallas del sistema deben ser fáciles de identificar.” “El sistema debe ser fácil de reparar.” “Los repuestos deben ser fáciles de conseguir.” “Los repuestos deben ser económicos.” “Se debe poder confiar en las medidas entregadas por los equipos.”

9.3. PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD

Los equipos son económicos.El montaje es económico.Los equipos soportan las presiones que circulan en la red de distribución de aire comprimido y vapor.Los equipos son fáciles de instalar.Los equipos son de fácil calibración.El sistema permite una amplia visualización de las variables con el menor número de instrumentos posibles.Los medidores son precisos. Los equipos son resistentes a los componentes corrosivos del medio. Es fácil la identificación de posibles fallas. El sistema es de fácil reparación.Los repuestos para el mantenimiento del sistema son de fácil consecución. Los repuestos son económicos. Las mediciones son confiables.

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9.4. IDENTIFICACIÓN DE LAS NECESIDADES

Para la organización de las necesidades, se determinaron 3 grupos funcionales.

9.4.1. Lista de necesidades

El Sistema es Económico

**** Los equipos son económicos. *** El montaje es económico. *** Los repuestos son económicos.

El desempeño del sistema es óptimo

**** Los medidores son precisos. **** El sistema permite una amplia visualización de las variables con el menor

número de instrumentos posibles.*** Los equipos son resistentes a los componentes corrosivos del medio. **** Los equipos soportan las presiones que circulan en la red de distribución de

aire comprimido y vapor.**** Las mediciones son confiables.

Facilidad de instalación, operación y mantenimiento

*** Los equipos son fáciles de instalar.**** Los equipos son de fácil calibración.*** Es fácil la identificación de posibles fallas. *** El sistema es de fácil reparación.** Los repuestos para el mantenimiento del sistema son de fácil consecución.

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9.4.2. Jerarquía de las necesidades del cliente.

Tabla 2. Necesidades identificadas

#NECESIDAD

IMP

1 Los equipos son económicos. 4

2 El montaje es económico. 3

3 Los repuestos son económicos. 3

4 Los medidores son precisos. 4

5El sistema permite una amplia visualización de las variables con el

menor número de instrumentos posibles. 4

6 El sistema funciona correctamente bajo las condiciones del proceso. 4

7 Las mediciones son confiables. 4

8 Los equipos son de fácil calibración. 4

9 Es fácil la identificación de posibles fallas. 3

10 El sistema es de fácil reparación. 3

9.4.3. Métricas de las necesidades

Tabla 3. Métricas de las necesidades

# No. NEC.MÉTRICA

IMP.UNIDADES

1 1,2,3,5 Costo del Sistema. 4 Pesos

2 4 Precisión del sistema. 3 %

3 7 Confiabilidad de las mediciones 4 %

4 8 Dificultad de la calibración. 4 Subj.

5 8,9,10 Simplicidad del sistema. 3 Binaria

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9.4.4. Valores ideales y marginales

Tabla 4. Valores ideales y marginales

#MÉTRICA UNID. MARGINALES IDEALES

1 Costo del Sistema. Pesos <$40’ <$30’

2 Precisión del sistema. % de

escala10% 2%

3Confiabilidad de las

mediciones% 5% 0.5%

4 Dificultad de la calibración. Subj. FácilNo requiere

calibración

5 Simplicidad del sistema. Binaria Simple Simple

9.5. GENERACIÓN DE CONCEPTOS

En este paso se utiliza el método llamado descomposición funcional, partiendo del concepto de caja negra y a partir de ahí realizar el análisis de los subsistemas, sus funciones y la criticidad de estos en el diseño del sistema.

Figura 18. Caja negra

Señales (Set point) Datos (Consumos

instantáneos)

Material

(Aire comprimido)

Material (Vapor)

Datos (Consumos

mensuales)

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Figura 19. Descomposición funcional

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9.5.1. Búsqueda externa. Búsqueda externa, consultar libros de texto sobre:

Generación de energía. Calderas. Compresores.

Redes de distribución de vapor. Redes de distribución de aire comprimido.

Termodinámica Mecánica de fluidos.

Luego fue necesario consultar asesores de las empresas del ramo de la instrumentación y automatización de procesos, esto con el fin de conocer las tendencias que se esta marcando actualmente en la industria con respecto a estasdos áreas de la ingeniería.

Por ultimo se ingreso a las paginas de Internet, de los principales fabricantes de equipos de medición de flujo, transmisión y procesamiento de datos, recogiendo una gran cantidad de información sobre ventajas y desventajas de cada posiblesolución, la cual va permitió crear unas bases sólidas, para la selección delhardware capaz de brindar los mejores resultados para el proyecto, por el menor precio posible.

9.5.2. Búsqueda interna

La principal fuente de información sobre las condiciones de funcionamiento, antecedentes y componentes del sistema generación y distribución de airecomprimido se encuentra en la “casa de fuerza”, donde se encontraron loscatálogos de todos los componentes involucrados en el proceso de de generación de aire comprimido y vapor.

También se pudo reunir información sobre los elementos primarios ytransmisores utilizados para la medición de diferentes tipos de flujos, enalgunos de los procesos realizados en la planta; Permitiendo así, tomardecisiones mas acertadas, en el momento de generar conceptos para la el diseño de la solución mas eficiente para el problema a resolver.

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9.5.3. Generación de conceptos para el diseño de las subfunciones criticas

“Procesamiento de los datos de las mediciones” La implementación de estasubfunción será realizada en un PLC Allen Bradley “Model SLC 5/04”, esto debido a que en el punto donde se va a monitorear el consumo de aire comprimido y vapor, ya se encuentra implementado el sistema de monitoreo de presión de las calderas haciendo uso de este PLC y solo es necesario adicionarle a este equipo, un modulo con las entradas y salidas necesariaspara el nuevo sistema de monitoreo, ahorrándose la adquisición de un nuevoPLC.

Debido a esto la subfunción “Procesamiento de los datos de las mediciones”,estará orientada a el diseño de la estrategia (algoritmo) mediante el cual se procesaran los datos de las mediciones, con el fin de dejarlos listos para la implementación de la interfaz de usuario, es decir que el PLC entregue losvalores de los consumos inmediatos y totalizados de las variables medidas.

Para las subfunciones “medir caudal de vapor” y “medir caudal de aire comprimido” se generaron los siguientes conceptos para la selección del elemento primario del medidor:

o Turbinao Placa Orificioo Coriolis

Se escogieron estos tres tipos de elementos primarios por la gran diferencia de lastecnologías que aplican para la medición de caudales, lo que brinda una mayor amplitud de posibilidades de solucionar un mismo problema, aportando una gran experiencia para la eventual implementación de nuevos sistemas de monitoreo.

53

Conceptos generados para esta Subfunción critica:

Figura 20. Turbina

Figura 21. Placa Orificio

Figura 22. Coriolis

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Para las subfunciones criticas “Transmitir mediciones de caudal de airecomprimido” y “Transmitir mediciones de caudal de vapor” se generaron lossiguientes conceptos para la selección:

o Transmisor de Flujo másico o Transmisor de presión diferencial

Con salida lineal Con salida cuadrática

o Transmisor para medidor de turbina

Estos tres conceptos corresponden a los tipos de transmisores que existen en el mercado para los tipos de elementos primarios incluidos en la generación de conceptos para las funciones criticas “Medir caudal de vapor” y “Medir caudalde aire comprimido”.

Conceptos generados para esta Subfunción:

Figura 23. Transmisor de flujo másico

Figura 24. Transmisor Presión diferencial (Salida lineal)

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Figura 25. Transmisor Presión diferencial (Salida lineal o cuadrática)

Figura 26. Transmisor para medidor de turbina

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9.6. EXPLORACIÓN SISTEMATIZADA

9.6.1. Árbol de clasificación de conceptos

Figura 27. Árbol de clasificación de conceptos

9.7. SELECCIÓN DE CONCEPTOS

Para la selección de conceptos generados para las subfunciones “medir caudal de vapor” y “medir caudal de aire comprimido” se tomaron en cuenta lascaracterísticas mas relevantes de cada uno de los tipos de elementos primarios.

Los puntos a evaluar son los siguientes:

Perdida de carga. Dificultad de calibración. Precisión.Partes móviles. Costo.

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A continuación se muestra el Benchmarking competitivo entre los tres conceptosevaluados:

Tabla 5. Benchmarking competitivo, Elementos primarios.

Elementoprimario

Perdidade carga

Dificultadde

Calibración

Precisión% de

escala

Partesmóviles

CostoAproximado(US$)

Turbina Alta Media 1% Si $ 1.000Placaorificio Baja No requiere 1% No $ 500

Coriolis Baja Alta 0,50% Si $ 9.000

Después de analizar detalladamente la información contenida en la tabla 5. Se tomo la decisión de utilizar las placas orificio como elemento primario del sistemade monitoreo que se implementará.

Los criterios para esta selección fueron los siguientes:

Aunque su precisión es menor a la de la proporcionada por el medidor tipo coriolis,es aceptable ya que el valor marginal para esta métrica es 2% de la escala.

Su costo es considerablemente bajo, comparado con los otros dos tipos de elementos primarios evaluados.

Aunque causa una pérdida de carga en el sistema de distribución donde se instala, esta es muy baja si se realiza un cálculo correcto del diámetro del orificio y del espesor de la placa con respecto al diámetro de la tubería, la presión delfluido y el rango de flujos que pasan por el punto de instalación.

El medidor de placa orificio no cuenta con partes móviles, por lo cual se hace innecesario contar con repuestos para las piezas que se deterioran por fatiga o desgaste y disminuye considerablemente la necesidad de hacerles mantenimiento.

La placa orificio no requiere calibración, lo que disminuye el costo de instalación yla posibilidad de aparición de errores en las mediciones, por errores humanos en el momento de la calibración.

En conclusión, los medidores con placa orificio son de costo relativo bajo, simples, confiables, robustos y de construcción sencilla, razones que pueden explicar su enorme difusión para la medición de caudal en la industria.

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Una vez escogido el concepto de la placa orificio, se descartaron los transmisorespara turbina y los transmisores de caudal másico pues no son compatibles con este tipo de elemento primario. Entonces la selección de conceptos para las subfunciones criticas “Transmitir mediciones de caudal de aire comprimido” y “Transmitir mediciones de caudal de vapor” queda limitada a dos opciones:

Transmisor de presión diferencial con salida Lineal. Transmisor de presión diferencial con salida Lineal y salida cuadrática.

De estos dos tipos de transmisores, fue seleccionado el que cuenta con salidalineal y salida cuadrática, pues la diferencia de precios es mínima; Ademásporque el tener estos dos tipos de salidas, deja abierta la posibilidad de realizarcambios al tipo de procesamiento de los datos, lo cual vuelve mas flexible el sistema de monitoreo.

9.7.1. Concepto seleccionado

Figura 28. Árbol de clasificación con el concepto seleccionado

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9.8. PRUEBA DE CONCEPTOS

La prueba de conceptos será realizada mediante una reunión con las partesinvolucradas en el proyecto:

Operadores de Casa de fuerza. Staff de ingeniería.

Mecánicos. Eléctricos.

En esta reunión se hará una presentación del concepto escogido, esto con el fin de evaluar si este cumple con las necesidades planteadas inicialmente y confirmarla viabilidad del sistema tanto técnica como económicamente.

Además para realizar una capacitación sobre el montaje del sistema, la puesta a punto de los transmisores y las tareas de mantenimiento necesarias para que elsistema trabaje correctamente.

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10. CALCULO DE LAS DIMENSIONES DE LAS PLACAS DE ORIFICIO (ELEMENTOS PRIMARIOS)

El cálculo de las dimensiones corresponde a una de las tareas mas delicadas delproyecto, puesto que los errores cometidos en esta etapa se reflejaran en perdidasde presión demasiado altas en el sistema, mediciones inexactas, falta de confiabilidad del sistema, etc.

Por esta razón se decidió utilizar una herramienta que ofrece y recomienda la empresa ABB para el cálculo de medidores de flujo.

Esta herramienta es un software llamado “CD-CALC6”, que aplica la teoría explicada en el marco teórico de este informe, para calcular los valorescorrespondientes a las dimensiones de la placa y la pérdida de presión causada por el instrumento.

10.1. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE

Figura 29. Screenshot “CD-CALC6”

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(1) Fluido: En este campo se encuentra la información sobre el fluido que se va a medir.

(2) Condiciones de operación: En este campo se ingresan las condiciones bajo las cuales va a operar el elemento primario (la placa orificio).Para el caso del vapor saturado, solo es necesario ingresar la presión a la cual

se encuentra el fluido en el punto de medición y el software calcula la temperatura y la densidad.

Para el aire comprimido si es necesario ingresar la presión y la temperatura a la que se encuentra.

(3) Flujo máximo: En este espacio se debe ingresar el máximo caudal bajo el cualva a operar el elemento primario.

(4) Unidades: Permite seleccionar el tipo de unidades para las distintas variablesque hacen parte del proceso. En este espacio se puede escoger las unidades correspondientes a:

Tipo de gas. Densidad. Temperatura Flujo

(5) Calculo del orificio: en este campo se debe ingresar los valores correspondientes al cálculo de las dimensiones de la placa orificio. Se debe ingresar el diámetro de la tubería donde se instalara la placa y la presión diferencial esperada.

Una vez se tienen diligenciados correctamente los campos indicados con anterioridad se da clic en la orden “calcular” para que el software nos entregue elreporte correspondiente a la placa adecuada para las condiciones propuestas.

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10.2. ESPECIFICACIONES DE LAS PLACAS.

En esta etapa, los datos entregados por el estudio de flujos de aire comprimido yvapor, realizado a la red de distribución de estos dos tipos de energía al inicio de este proyecto, fueron utilizados para el cálculo de las placas de orificio quecumplieran con las necesidades planteadas para cada uno de los puntos de medición seleccionados.

Tabla 6. Resumen elementos primarios

PTO UBICACIÓN FLUIDOPRESIÓN

(PSI)

DIA.TUBO

(IN)

DIA.ORIFICIO

(IN)

PRESIÓNDIF.

(IN H2O)

1 División A VAPOR 200 3 1.7783 100

2 División A VAPOR 100 3 1.8633 100

3 División B VAPOR 200 4 2.399 150

4 División B VAPOR 100 4 1.841 150

5 Equipo A1 AIRE 100 3 1.5287 100

6 Equipo A2 AIRE 100 3 1.5287 100

7 Equipo B1 AIRE 100 4 1.991 50

8 Equipo B2 AIRE 100 4 1.991 50

9 División B AIRE 150 3 2.12 50

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11. INSTRUCCIONES PARA MONTAJE DE LAS PLACAS

Las condiciones bajo las cuales se instalan las placas de orificio, pueden tenertanto efecto sobre la exactitud de la medida de flujo, como las características de los elementos mismos.

La instalación es tan sencilla como fijar el elemento primario, es decir la placa de orificio a la tubería entre un par de bridas con sus respectivos empaques, pero como se realizan estas acciones pueden determinar la confiabilidad de las mediciones obtenidas aun cuando las placas este dimensionadas correctamente.

11.1. INSPECCIÓN

Antes de instalar, revise la placa orificio para verificar: Diámetro exterior correcto. Diámetro del orificio corresponde al ordenado (al diseñado). Borde del orificio libre de desperfectos.

Figura 30. Inspección placa orificio

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También se deben revisar las bridas para verificar: Diámetro exterior y conexión correctos. Presión de operación correcta.

Material indicado.Dos empaques incluidos.

Figura 31. Inspección bridas

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11.2. INSTALACIÓN

Los siguientes puntos se deben tener en cuenta tanto para el montaje inicial comopara su reemplazo y mantenimiento:

Despresurizar el conducto aplicando los requerimientos específicos de la instalación en cuestión. Aflojar todas las tuercas y los espárragos. Extraer los vástagos de una de las secciones de la conexión bridada. Desplegar la conexión bridada girando los tornillos niveladores en sentidohorario.Instalar la nueva placa o extraer la placa ya existente para inspeccionarla o reemplazarla.Al instalar la placa se deben colocar las nuevas juntas. Se recomienda instalar juntas nuevas cada vez que se separe la conexión bridada del orificio.Centrar la placa en la sección transversal de la tubería. Soltar la conexión bridada girando los tornillos niveladores en sentidoantihorario.Reemplazar los espárragos. Apretar los espárragos uniformemente siguiendo un patrón de estrella.

Figura 32. Diagrama de instalación

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12. TRANSMISORES DE PRESIÓN DIFERENCIAL

12.1. ESPECIFICACIONES DEL TRANSMISOR

El transmisor escogido para el sistema de monitoreo de aire comprimido y vapor,es el de la marca ABB “Serie 2600T model 265DS”.

La selección de este modelo de transmisor se debe a que con este mismo modelo,se puede hacer la transmisión de las mediciones de los 9 puntos escogidos con anterioridad; pues ofrece la posibilidad de ser re-rangueable dependiendo de lascondiciones del punto de medición.

También proporciona señales de salida en forma de raíz cuadrada, lo que facilita el procesamiento de los datos de las mediciones, ya que el PLC con el que se cuenta para el proyecto el “SLC 5/04” no posee las funciones para calcular la raízcuadrada de los datos que sean leídos.

Figura 33. Datos para selección de transmisor

Tomando como base la información contenida en la figura 34. la cual esproporcionada por el fabricante ABB, se definió que el transmisor a utilizar es el de referencia “265DS-FC” de la serie 2600T de ABB.

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12.2. ORIENTACIÓN DE LAS TOMAS DE PRESIÓN DIFERENCIAL

12.2.1. Aire comprimido en tuberías horizontales. El componente electrónico del medidor debe estar montado sobre la tubería, para asegurar que el condensado no se acumule en los diafragmas de sensado del transmisor. Se debe orientar el transmisor dentro de los 120º de la zona segura mostrada en la figura

Figura 34. Aire comprimido en tubería horizontal

12.2.2. Vapor en tubería horizontal. El componente electrónico del medidordebe estar montado debajo de la tubería, para asegurar que los gases no se acumulen en los diafragmas de sensado del transmisor.

Figura 35. Vapor en tubería horizontal

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12.2.3. Aire comprimido en tubería vertical. El componente electrónico del medidor debe estar montado sobre la tubería con las líneas del transmisorinclinadas hacia abajo.

Figura 36. Aire comprimido en tubería vertical

12.2.4. Vapor en tubería vertical. El componente electrónico del medidor debe estar montado debajo de la tubería con las líneas del transmisor inclinadas haciaarriba.

Figura 37. Vapor en tubería vertical

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13. PROCESAMIENTO DE DATOS

Como ya se había explicado con anterioridad, el procesamiento de los datos entregados por los transmisores de presión diferencial, será llevado a cabo mediante el uso de un PLC Allen Bradley “Model SLC 5/04” con el que la empresaya cuenta.

Debido a esto solo se hace necesaria la adquisición de un modulo de de entradas análogas para suplir las necesidades del proyecto.

Este modulo es el “1746-NI16I”, el cual recibe y almacena datos análogosconvertidos a digitales por el procesador SLC 5/04.

13.1. DESCRIPCIÓN GENERAL MÓDULO 1746-NI16I

El “1746-NI16I” cuenta con 16 canales de entrada de alta impedancia, el modulo provee una interfaz directa para los siguientes tipos de entradas:

+/- 10V dc 1 a 5V dc 0 a 5V dc 0 a 10V dc 0 a 20 mA 4 a 20 mA

+/- 20 mA0 a 1 mA

Los datos presentados por el procesador pueden ser configurados como: Unidades de ingeniería.

Escalados-para-PID. Conteos proporcionales (Rango de -32.768 a 32.767).

Conteos proporcionales con rango definido por el usuario.

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13.2. CARACTERÍSTICAS DE HARDWARE DEL 1746-NI16I

Figura 38. Modulo 1746-NI16I

Tabla 7. Características del hardware

CARACTERÍSTICA FUNCIÓN

Channel status led indicator Muestra la operación del canal y estados de falla.

Module status led Muestra la operación del modulo y losestados de falla

Side label (nameplate) Proporciona información del modulo

Removable terminal block Proporciona la conexión física para losdispositivos de entrada

Door label Permite una fácil identificación de los terminales

Cable tie slots Asegura y dirige la instalación eléctrica del modulo

Self-locking tabs Asegura el modulo en el slot del chasis

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13.3. LISTADO DE ENTRADAS ANÁLOGAS MODULO 1746-NI16I

IN0 = Medidor de flujo Punto 1 Línea de vapor a 200 PSI División A

IN1 = Medidor de flujo Punto 2 Línea de vapor a 100 PSI División A

IN2 = Medidor de flujo Punto 3 Línea de vapor a 200 PSI División B

IN3 = Medidor de flujo Punto 4 Línea de vapor a 100 PSI División B

IN4 = Medidor de flujo Punto 5 Línea de aire a 100 PSI Equipo A1 (Div A)

IN5 = Medidor de flujo Punto 6 Línea de aire a 100 PSI Equipo A2 (Div A)

IN6 = Medidor de flujo Punto 7 Línea de aire a 100 PSI Equipo B1 (Div B)

IN7= Medidor de flujo Punto 8 Línea de aire a 100 PSI Equipo B2 (Div B)

IN8 = Medidor de flujo Punto 9 Línea de aire a 150 PSI División B

Cada uno de estos 9 medidores cuenta con un transmisor “ABB 265DS-FC” el cualentrega señales cuadráticas de 4 a 20 mA, correspondientes al valor del flujo de aire comprimido o vapor, que circula por su elemento primario correspondiente.

72

13.4. CONEXIÓN DE LOS TRANSMISORES AL MÓDULO DE ENTRADA

La figura 39. Muestra la conexión de las entradas análogas del modulo1746-NI16I, correspondientes a los transmisores de los 9 puntos de medición delsistema de monitoreo de aire comprimido y vapor.

Figura 39. Conexión de entradas, módulo 1746-NI16I

73

En la figura 40. Se muestra como se encuentran distribuidas las entradas en el modulo de entrada donde se conectaran los transmisores del sistema de medición.

Figura 40. Distribución de entradas del modulo 1746-NI16I

13.5. CONVERSIÓN DE DATOS DE ENTRADA

El procesador del PLC SLC 5/04 convierte las señales de voltaje y corriente en valores binarios de 16 bits.

La siguiente tabla muestra la representación decimal de estos valores binarios de acuerdo al tipo de señal y rango de la entrada.

Tabla 8. Señales de entrada convertidas a valores binarios.Rango Corriente/Voltaje Representación decimal -10V dc a +10V dc -32768 a +32,767 0 a 5V dc 0 a 16,384 0 a 10V dc 0 a 32,767 0 a 20 mA 0 a 16,384 4 a 20 mA 3,277 a 16,384 -20 mA a +20 mA -16,384 a +16,384 0 a 1 mA 0 a 1000

74

13.6. DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL PROCESAMIENTO DE DATOS

Figura 41. Diagrama de flujo Procesamiento de datos

Lectura datos de entrada

Guardar valor leído en

registro N0

N0 es menor o igual a 3277

N0 es mayor o igual a 16384

N0 = 3277

N0 = 16384

Convertir valores medidos en unidades e ingeniería

(Escalar)

Guardar valor escalado en registro Flotante F0

Convertir unidades de Flujo deLb/Hora - Ft3/Hora

aLb/Seg - Ft3/Seg

Guardar valor resultante en el Registro Flotante F1

Leer F1 cada segundo y sumar este valor a F2

SI

NO

SI

NO

F0 = Flujo instantáneo

Dividiendo F0 por3600

(F0/3600)

F2 = consumoacumulado

75

14. CONCLUSIONES

Por medio de este trabajo se pudo tener una visión mas completa, de la importancia de medir y monitorear los consumos de energía.

La aplicación del método de diseño concurrente, brindó muchas ventajas al momento de realizar este trabajo, pues permito ejecutar cada una de las tareasde una manera organizada y eficiente.

Con la realización de este trabajo se pudo ser mas consciente de la importancia de tener una visión completa de los acontecimientos que se presentan en una fabrica, ya que esto permite detectar cualquier posible falla antes de que ocurra o si llega a ocurrir permite que su corrección se realice en el menor tiempo posible.

Los problemas que se presentan en las redes de distribución de cualquiera de los tipos de energía, se reflejan en costos que no generan valor agregado alproducto y que la empresa debe asumir.

Documentar toda la implementación o mejoras que se realizan en un sistema,facilita su mejora, mantenimiento o arreglo en caso de una falla, en el menortiempo posible.

El ahorro de energía no solo representa un ahorro importante para una empresa, sino que representa un aporte muy significativo a la conservación del medio ambiente.

La motivación del operario, y el sentirse elemento importante dentro del proceso productivo, hace que el recurso humano trabaje mejor y generemejores resultados tanto para él, como para el área en que trabaja. Fue de vitalimportancia que el operario se interesara en conocer el alcance y laslimitaciones de su herramienta de trabajo.

Mediante la ejecución de este proyecto, se obtuvo una visión más realista de las necesidades que existen en el medio, alimentando la capacidad de plantear soluciones a dichos problemas, en beneficio de la comunidad.

76

15. RECOMENDACIONES

Al sistema de monitoreo propuesto se le pueden implementar las siguientesmejoras:

Se puede cambiar el PLC mediante el cual se realiza el procesamiento de datos, ya se encuentran en el mercado equipos de última tecnología que ofrecen funciones que mejoran el desempeño del sistema y lo hacen masconfiable.

Se pueden aumentar el número de puntos de medición para tener una visiónmas amplia de los consumos de los diferentes equipos, disminuyendo así el tiempo de respuesta en caso de una falla.

Es posible implementar sistemas similares para el monitoreo de los consumos de los demás tipos de energía que se produce y distribuye en la planta.

Además de debe, programar mantenimientos periódicos a los medidores instalados, para asegurar la confiabilidad del sistema.

77

BIBLIOGRAFÍA

CREUS, Antonio. Instrumentos industriales: su ajuste y calibración. 2 ed.Barcelona: Alfa omega Grupo Editor, 1995. 625 p.

MOTTS, Robert L. Mecánica de fluidos aplicada. 4 ed. Madrid: Prentice-hallhispanoamericana S.A., 1992. 367 p.

OTTO, Michel. Products Designs. Techniques in Reverse Engineering and New Product. London: Development Prentice Hall, 2001. 463 p.

ROYO, Carnicer. Aire comprimido: Neumática convencional. Barcelona: Editorial Gustavo Gili S.A., 1980. 215 p.

STREETER, Victor. Mecánica de los fluidos. 2 ed. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, 1988. 466 p.

ULLMAN, David. The Mechanical desing process. 3 ed. New York: Mc Graw Hill, 2003. 264 p.

ULRICH, Karl. Product Design And Development. 2 ed. Chicago: McGraw Hill,2000. 385 p.

78

ANEXOS

79

COSTO EQUIPOS DEL SISTEMA(ESTIMADO)

Equipo Precio (US$) CANT. TOTAL1746-NI16I - 16 point - Analog input $ 1.310 1 $ 1.310265DS-FC - Diff. Pressure transmitter $ 1.250 9 $ 11.250Orifice plate (with flange assembly) $ 390 9 $ 3.510

Total componentes del sistema $ 16.070

Este valor corresponde a un estimado del valor en el mercado, de los equiposnecesarios para la implementación del sistema de monitoreo de aire comprimido yvapor.

El valor en pesos Colombianos sería aproximadamente $ 37’600.000.

ESPECIFICACIONES FINALES

MÉTRICA VALOR

Costo del Sistema. <$30’

Precisión del sistema. 1%

Confiabilidad de las mediciones 0.4%

Dificultad de la calibración. FÁCIL

Simplicidad del sistema. Simple

80

MONITOREO

I/O Configuration

Page 1 Thursday, May 11, 2006 - 14:18:55

0 1747-L542C 5/04 CPU - 32K Mem. OS401 Series C1 1746-NI16I Analog 16 Ch. Current Input - Class 323

MONITOREO

Program File List


Name Number Type Rungs Debug Bytes

[SYSTEM] 0 SYS 0 No 01 SYS 0 No 0

MAIN 2 LADDER 10 No 84VAP_200_DA 3 LADDER 10 No 210VAP_100_DA 4 LADDER 9 No 194VAP_200_DB 5 LADDER 9 No 194VAP_100_DB 6 LADDER 9 No 194A_100_EQA1 7 LADDER 9 No 194A_100_EQA2 8 LADDER 9 No 194A_100_EQB1 9 LADDER 9 No 194A_100_EQB2 10 LADDER 9 No 194A_150_DB 11 LADDER 9 No 194

MONITOREO

LAD 2 - MAIN --- Total Rungs in File = 10


0000

eeeeeee

JSRJump To SubroutineSBR File Number U3

JSR

VAPOR DE 200 PSIDIV_A

0001

eeeeeee


JSR


0002

eeeeeee


JSR

VAPOR DE 200 PSIDIV_B

0003

eeeeeee


JSR


0004

eeeeeee


JSR

AIRE DE 100 PSIEQUIPO A1

0005

eeeeeee


JSR


0006

eeeeeee


JSR

AIRE DE 100 PSIEQUIPO B1

0007

eeeeeee


JSR


0008

eeeeeee


JSR

AIRE DE 150 PSIDIV_B

MONITOREO

LAD 2 - MAIN --- Total Rungs in File = 10


0009 END

MONITOREO

LAD 3 - VAP_200_DA - VAPOR DE 200 DIV_A --- Total Rungs in File = 10


INPUT TRANSMISOR: VAPOR 200 PSI DIV_A

0000MOV

MoveSource I:1.0

0<Dest N7:0

0<

MOVVAPOR 200 PSI DIV_A

VALOR MINIMO

0001LES

Less Than (A<B)Source A N7:0

0<Source B 3277

3277<

LESVAPOR 200 PSI DIV_A

MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:0

0<


VALOR MAXIMO

0002GRT

Greater Than (A>B)Source A N7:0

0<Source B 16384

16384<

GRTVAPOR 200 PSI DIV_A

MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:0

0<


CONVERSION DE ENTRADA EN UNIDADES DEINGENIERIA

0003SCP

Scale w/ParametersInput N7:0

0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 5000.0

5000.0<Output F8:0

0.0<

SCP

VAPOR DE 200 DIV_AEN Lb/Hr

0004DIV

DivideSource A F8:0

0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:1

0.0<

DIV

VAPOR DE 200 PSIDIV_A EN Lb/Seg

MONITOREO

LAD 3 - VAP_200_DA - VAPOR DE 200 DIV_A --- Total Rungs in File = 10


0005

eeeeeeeee

T4:0CONTEO POR SEGUNDOS

EN

DN

TONTimer On DelayTimer T4:0Time Base 1.0Preset 1Accum 0

TONCONTEO POR SEGUNDOS

CONSUMO TOTAL

0006

eeeeeeeeeeeee


B3:0

BIT DE RESETTOTALIZADOR

ADDAddSource A F8:1

0.0Source B F8:2

0.0Dest F8:2

0.0

ADD

TOTAL VAPOR DE 200PSI DIV_A

0007

eeeeeeeeee

B3:0


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:2

0.0

MOV

TOTAL VAPOR DE 200PSI DIV_A

0008RET

ReturnRET

0009 END

MONITOREO

LAD 4 - VAP_100_DA - VAPOR DE 100 PSI DIV_A --- Total Rungs in File = 9


INPUT TRANSMISOR: VAPOR 100 PSI DIV_A

0000MOV

MoveSource I:1.1

0<Dest N7:1

0<

MOV


VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:1

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:1

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0


4000.0<Output F8:3

0.0<

SCP

FLUJO VAPOR DE 100PSI EN Lb/Hr

MONITOREO

LAD 4 - VAP_100_DA - VAPOR DE 100 PSI DIV_A --- Total Rungs in File = 9


0004DIV

DivideSource A F8:3

0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:4

0.0<

DIV

VAPOR DE 100 PSI ENLb/Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeeee


B3:1


ADDAddSource A F8:4

0.0Source B F8:5

0.0Dest F8:5

0.0

ADD

CONSUMO TOTAL VAPORDE 100PSI DIV_A

0006

eeeeeeeeeee

B3:1


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:5

0.0

MOV

CONSUMO TOTAL VAPORDE 100PSI DIV_A

0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO

LAD 5 - VAP_200_DB - VAPOR DE 200 PSI DIV_B --- Total Rungs in File = 9


INPUT TRANSMISOR: VAPOR 200 PSI DIV_B

0000MOV

MoveSource I:1.2

0<Dest N7:2

0<

MOV


VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:2

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:2

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 18500.0

18500.0<Output F8:6

0.0<

SCP

VAPOR DE 200 PSIDIV_B EN Lb/Hr

MONITOREO



0004DIV

DivideSource A F8:6

0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:7

0.0<

DIV

VAPOR DE 200 PSIDIV_B EN Lb/Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:2


ADDAddSource A F8:7

0.0Source B F8:8

0.0Dest F8:8

0.0

ADD

CONSUMO TOTAL VAPORDE 200 PSI DIV_B

0006

eeeeeeeeee

B3:2


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:8

0.0

MOV


0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO



INPUT TRANSMISOR: VAPOR 100 PSI DIV_B

0000MOV

MoveSource I:1.3

0<Dest N7:3

0<

MOV


VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:3

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:3

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0


5100.0<Output F8:9

0.0<

SCP

VAPOR DE 100 PSIDIV_B EN Lb/Hr

MONITOREO



0004DIV

DivideSource A F8:9

0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:10

0.0<

DIV

VAPOR DE 100 PSI ENLb/Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:3


ADDAddSource A F8:10

0.0Source B F8:11

0.0Dest F8:11

0.0

ADD


0006

eeeeeeeeee

B3:3


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:11

0.0

MOV


0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO

LAD 7 - A_100_EQA1 - AIRE DE 100 PSI EQUIPO A1 --- Total Rungs in File = 9


INPUT TRANSMISOR: AIRE 100 PSI EQUIPO A1

0000MOV

MoveSource I:1.4

0<Dest N7:4

0<

MOV

VAPOR DE 100 PSIEQUIPO A1

VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:4

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:4

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 50000.0

50000.0<Output F8:12

0.0<

SCP

AIRE DE 100 PSIEQUIPO A1 EN Ft3/Hr

MONITOREO



0004DIV

DivideSource A F8:12

0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:13

0.0<

DIV

AIRE DE 100 PSIEQUIPO A1 EN Ft3/Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:4



0.0Source B F8:14

0.0Dest F8:14

0.0

ADD

CONSUMO TOTAL AIREDE 100 PSI EQUIPO A1

0006

eeeeeeeeee

B3:4


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:14

0.0

MOV


0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO



INPUT TRANSMISOR: AIRE 100 PSI EQUIPO A2

0000MOV

MoveSource I:1.5

0<Dest N7:5

0<

MOV


VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:5

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:5

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 50000.0

50000.0<Output F8:15

0.0<

SCP

AIRE DE 100 PSIEQUIPO A2 EN Ft3\Hr

MONITOREO



0004DIV


0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:16

0.0<

DIV

AIRE DE 100 PSIEQUIPO A2 EN Ft3\Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:5



0.0Source B F8:17

0.0Dest F8:17

0.0

ADD


0006

eeeeeeeeee

B3:5


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:17

0.0

MOV


0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO

LAD 9 - A_100_EQB1 - AIRE DE 100 PSI EQUIPO B1 --- Total Rungs in File = 9


INPUT TRANSMISOR: AIRE 100 PSI EQUIPO B1

0000MOV

MoveSource I:1.6

0<Dest N7:6

0<

MOV


VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:6

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:6

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 60000.0

60000.0<Output F8:18

0.0<

SCP

AIRE DE 100 PSIEQUIPO B1 EN Ft3\Hr

MONITOREO



0004DIV


0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:19

0.0<

DIV

AIRE DE 100 PSIEQUIPO B1 EN Ft3\Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:6



0.0Source B F8:20

0.0Dest F8:20

0.0

ADD

CONSUMO TOTAL AIREDE 100 PSI EQUIPO B1

0006

eeeeeeeeee

B3:6


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:20

0.0

MOV


0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO



INPUT TRANSMISOR: AIRE 100 PSI EQUIPO B2

0000MOV

MoveSource I:1.7

0<Dest N7:7

0<

MOV

AIRE DE 100PSI EQUIPO B2

VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:7

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:7

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 60000.0

60000.0<Output F8:21

0.0<

SCP

AIRE DE 100 PSIEQUIPO B2 EN Ft3\Hr

MONITOREO



0004DIV


0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:22

0.0<

DIV

AIRE DE 100 PSIEQUIPO B2 EN Ft3\Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:7



0.0Source B F8:23

0.0Dest F8:23

0.0

ADD


0006

eeeeeeeeee

B3:7


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:23

0.0

MOV


0007RET

ReturnRET

0008 END

MONITOREO

LAD 11 - A_150_DB - AIRE DE 150 PSI DIV_B --- Total Rungs in File = 9


INPUT TRANSMISOR: AIRE 150 PSI DIVISION B

0000MOV

MoveSource I:1.8

0<Dest N7:8

0<

MOV


VALOR MINIMO

0001LES


0<Source B 3277

3277<

LES


MOVMoveSource 3277

3277<Dest N7:8

0<

MOV


VALOR MAXIMO

0002GRT


0<Source B 16384

16384<

GRT


MOVMoveSource 16384

16384<Dest N7:8

0<

MOV



0003SCP


0<Input Min. 3277.0

3277.0<Input Max. 16384.0

16384.0<Scaled Min. 0.0

0.0<Scaled Max. 100000.0

100000.0<Output F8:24

0.0<

SCP

AIRE DE 150 PSIDIV_B EN Ft3\Hr

MONITOREO

LAD 11 - A_150_DB - AIRE DE 150 PSI DIV_B --- Total Rungs in File = 9


0004DIV


0.0<Source B 3600.0

3600.0<Dest F8:25

0.0<

DIV

AIRE DE 150 PSIDIV_B EN Ft3\Seg

CONSUMO TOTAL

0005

eeeeeeeeeeeee


B3:8



0.0Source B F8:26

0.0Dest F8:26

0.0

ADD

CONSUMO TOTAL AIREDE 150 PSI DIV_B

0006

eeeeeeeeee

B3:8


MOVMoveSource 0.0

0.0Dest F8:26

0.0

MOV

CONSUMO TOTAL AIREDE 150 PSI DIV_B

0007RET

ReturnRET

0008 END

ÁLVARO JOSÉ DÍAZ BOTERO

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