Application to batch process control
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Colombia
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Resumen
Descripción
This paper presents the design and implementation of a control platform for Batch process, this control platform enables the development and application of programmed sequences (recipes), as well as the modification and operation of the different control loops from variables in the process. For this, three plants were integrated in a cascade pH analysis-based model, Thermal and Level (Flow of Amatrol brand found in the Laboratories of District University, Faculty of Technology), the field sensor technology (RTD, pH meter, flow meter, ultrasound, differential pressure) used measures recipe variables continuously through the PLC S7-300, and processes the measured variable in each of the control loops. In case of any variation in the process given by raw material, environmental changes, etc., the PID controller and its variants regulate the system so that the required amounts of the mixture are kept, all by means of the TIA Portal 12 (Step7 and WinCC). Likewise, it is possible to check the alarms record and a report indicating the recipes generated with Siemens PLC (SIMATIC CPU 313C) in the control panel, in the PC with 42¨ display, and in the human–machine interface HMI. This research and its development was co-funded with the available equipment in the laboratories at District University, with an approximate value of (COP) $ 170 million.
En este documento se muestra el diseño e implementación de una plataforma de control para proceso Batch, dicha plataforma de control permite la elaboración y aplicación de secuencias programadas (recetas), así como la modificación y operación de los diferentes lazos de control a partir de las variables de proceso. Para esto, se integraron tres plantas en cascada de análisis de pH, térmica y nivel (flujo de la marca Amatrol que se encuentran en los Laboratorios de la Universidad Distrital, Facultad Tecnológica), la sensórica de campo (RTD, pH metro, medidor de caudal, ultrasonido, presión diferencial) empleada mide de manera continua las variables de la receta a través de los PLC S7-300, y procesa la variable medida en cada uno de los lazos de control. En caso de presentarse alguna variación en el proceso dada por la materia prima, cambios ambientales, etc., el controlador PID y sus variantes regulan el sistema de tal manera que se mantengan las cantidades requeridas de la mezcla, todo por medio del software TIA Portal 12 (Step 7 y WINCC). Asimismo, se puede verificar el histórico de las alarmas y un reporte que indica las recetas generadas con el PLC Siemens (SIMATIC CPU 313C) en el tablero de control, en el PC con visualización en 42¨, y en la interfaz hombre – máquina HMI. Esta investigación y su desarrollo fueron co-financiadas con los equipos existentes en los laboratorios de la Universidad Distrital, por un valor aproximado de $170.000.000 de pesos.
En este documento se muestra el diseño e implementación de una plataforma de control para proceso Batch, dicha plataforma de control permite la elaboración y aplicación de secuencias programadas (recetas), así como la modificación y operación de los diferentes lazos de control a partir de las variables de proceso. Para esto, se integraron tres plantas en cascada de análisis de pH, térmica y nivel (flujo de la marca Amatrol que se encuentran en los Laboratorios de la Universidad Distrital, Facultad Tecnológica), la sensórica de campo (RTD, pH metro, medidor de caudal, ultrasonido, presión diferencial) empleada mide de manera continua las variables de la receta a través de los PLC S7-300, y procesa la variable medida en cada uno de los lazos de control. En caso de presentarse alguna variación en el proceso dada por la materia prima, cambios ambientales, etc., el controlador PID y sus variantes regulan el sistema de tal manera que se mantengan las cantidades requeridas de la mezcla, todo por medio del software TIA Portal 12 (Step 7 y WINCC). Asimismo, se puede verificar el histórico de las alarmas y un reporte que indica las recetas generadas con el PLC Siemens (SIMATIC CPU 313C) en el tablero de control, en el PC con visualización en 42¨, y en la interfaz hombre – máquina HMI. Esta investigación y su desarrollo fueron co-financiadas con los equipos existentes en los laboratorios de la Universidad Distrital, por un valor aproximado de $170.000.000 de pesos.