Integración de datos de campo en estaciones de flujo

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN
HERRAMIENTA AUTOMATIZADA PARA LA INTEGRACIÓN DE DATOS
DE CAMPO EN LAS ESTACIONES DE FLUJO O-16 Y J-20 CON
ACCESO WEB, EN EL ÁREA EXTRAPESADO DE LA DIVISIÓN
CARABOBO, MORICHAL ESTADO MONAGAS.
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de
Ingeniero de Sistemas
Autor: Tsu. Emanuel Machado
Tutora: Ing. (MSc) Amelia Malavé
Maturín, Julio de 2014

CONTEXTUALIZACIÓN
DEL PROBLEMA
Capítulo I: El Problema

CONTEXTUALIZACIÓN
DEL PROBLEMA
DATOS DE CAMPO SOLO
EN MODO LOCAL
HISTÓRICO EN MODO
LOCAL
AUSENCIA DE DATOS
EN TIEMPO REAL
RETARDOS EN LA
OBTENCIÓN DE DATOS
DEBILIDAD EN LAS
TENDENCIAS DE
PRODUCCIÓN

OBJETIVOS DE
LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
Desarrollar una herramienta automatizada
para la integración de datos de campo en las
estaciones de flujo O-16 y J-20 con acceso
web, en el área extrapesado del distrito
Morichal, división Carabobo, Estado Monagas,
con la finalidad de apoyar la toma de
decisiones y mejorar los niveles de producción.

OBJETIVOS DE
LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.) Describir el funcionamiento actual de los
sistemas de control de las estaciones de flujo
O-16 y J-20, para identificar el modo de
operación.
2.) Determinar los requerimientos necesarios a
fin de lograr una integración acorde a las
necesidades de la gerencia general.
3.) Diseñar la arquitectura del sistema propuesto
que permitará supervisar los procesos en las
estaciones de flujo O-16 y J-20.
4.) Construir la Interfaz Hombre-Máquina (HMI),
con el software InTouch 9.0, para supervisar
remotamente ambas estaciones.
5.) Ejecutar pruebas para validar la
comunicación entre las SCADA de las salas de
control y el sistema propuesto.
6.) Realizar la migración del HMI a la aplicación
Suite Voyager con la finalidad de tener acceso
vía web.

JUSTIFICACIÓN DE
LA INVESTIGACIÓN

ANTECEDENTES DE
LA INVESTIGACIÓN
Capítulo II: Marco Teórico

BASES TEÓRICAS
ERP
MES
SISTEMA DE CONTROL
SCADA
PROCESOS E INSTRUMENTACIÓN

BASES LEGALES

Modalidad y
Tipo de Investigación
Capítulo III: Marco Metodológico

UNIDAD DE ESTUDIO

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS
DE RECOLECCIÓN DE DATOS
•Conversaciones informales con personal involucrado, objeto de
obtener datos e información relevante
Entrevista
• Revisión de fuentes bibliográficas de la empresa.
Revisión Documental
Observación Directa
• Verificar actividades en sitio de trabajo

TÉCNICAS DE
ANÁLISIS DE DATOS
Descripción detallada de situaciones, eventos,
instrucciones, comportamientos, experiencias
y actitudes
Análisis Cualitativo
Análisis de Contenido
Realizar diagnóstico y agrupar contenidos
significativos de entrevistas, texto,
manuales entre otros.

DESCRIPCIÓN
SITUACIÓN ACTUAL
Ubicación de las Estaciones de Flujo
Capítulo IV: Resultados

Descripción
Situación Actual
Funcionamiento de las Estaciones de Flujo O-16 y J-20
TK-28000
TK-
10001
FLUIDO
MULTIFASICO DE
MACOLLAS
FLUIDO
MULTIFASICO DE
MACOLLAS
BOMBAS DE
TRANSFERENCIA DE
CRUDO DILUIDO A
TRATAMIENTO
GAS HACIA PLANTA
COMPRESORA
CRUDO HACIA
COMOR
CG-02
CG-01
SG-01
SG-02
SG-03
DG-01
DG-02
CALENTADOR
GENERAL DE
PRODUCCIÓN
SEPARADOR
GENERAL DE
PRODUCCIÓN
DEPURADOR DE
GAS
TANQUES DE
ALMACENAMIEN
TO

DESCRIPCIÓN
SITUACIÓN ACTUAL
Sistemas de Control de Estaciones de Flujo
O-16 J-20
Arquitectura Semi distribuida Sistema de control
Cantidad de macollas 11 19
Enlace Radio enlace 2.5 gb
Wimax
Radio enlace 2.5 gb
Wimax
Controlador PLC(3) DCS

REQUERIMIENTOS
Funcionales
Gestor de Contenido
Link de cada interfaz
Visualización de
Ambientes
Informes de macollas
Resumen y tendencia de
producción

REQUERIMIENTOS
No Funcionales
HARDWARE
PLC gama alta.
Tarjetas de I/O
Sistema de control
distribuido de
Foxboro, I/A Series
Servidor Web HP
ProLiant DL300
Servers
Tarjeta de
Comunicación
Computador de
escritorio
Enlace de radio con
tecnología Wimax

REQUERIMIENTOS
No Funcionales
SOFTWARE
Windows XP WindowMaker Suite Voyager
Intouch 9.0 WindowViewer Servidor HTTP
Apache

ARQUITECTURA DEL
SISTEMA PROPUESTO

CONSTRUCCIÓN DE LA
INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
PASO 1:
Creación de un
nuevo Proyecto
En Intouch
Barra de menú
del software
seleccionar la
pestaña fichero
Se elige la
opción nuevo

PASO 2:
Desarrollo de
Ventanas
Seleccionar
Icono de hoja
blanca
Colocar
nombre de
ventana
Seleccionar
color y
símbolos
CONSTRUCCIÓN DE LA

PASO 3:
Desarrollo de
Ventanas
Opción de
Símbolos
Seleccionar
color y
símbolos
Tamaño y
Rotación
CONSTRUCCIÓN DE LA

PASO 4:
Definición del
Tagname
Tipos de
Tagname
Tipos de datos
del Tagname
Características
de los Tagname
CONSTRUCCIÓN DE LA
• Tags registros internos de InTouchMEMORY
• Registros de enlace con otros programasI/O
• Tags de tipo indirectoINDIRECT
• Tags de los grupos de alarmasGROUP VAR
• Tag asociado a los gráficos históricosHISTTREND
• Información acerca de los tags que están
siendo visualizados en una gráfica históricaTagID
• Puede disponer de un valor 0 ó 1Discrete
• Tagname de 32 bits con signo. Su valor va desde -
2.147.483.648
• hasta 2.147.483.647
Integer
• Tagname en coma flotante. Su valor va entre ±3.4e38.
Todos los cálculos son hechos en 64 bits de
resolución, pero el resultado se almacena en 32 bits
Real
• Tagname alfanumérico de hasta 131 caracteres de
longitudMessage
TIPOS DE TAGNAMESTIPOS DE DATOS DE LOS TAGNAMES
• Visualiza las características principales del
tagnameMain
• Visualiza las características del tag que va a
crear (valor mínimo/máximo, etc.)Details
• Visualiza las condiciones de alarma del tagAlarms
• Le permitirá de visualizar las características
del tagname tanto de detalles como de alarmaDetails&Alarms
• Visualiza Miembros caso de ser supertagMembers
CARACTERÍSTICAS DE LOS TAGNAMES

PASO 5:
Animación de
Los Objetos
Animation
Links
Animación de
Los Objetos
Valor discreto
Animación de
Los Objetos Valor
discreto Analógico
CONSTRUCCIÓN DE LA
ANIMATION LINKSANIMACIÓN DE OBJETOS VALOR DISCRETOANIMACIÓN DE OBJETOS VALOR DISCRETO
ANALÓGICO

CONSTRUCCIÓN DE LA
RUNTIME
Windows Viewer

CONSTRUCCIÓN DE LA
Pruebas de Comunicación
entre los SCADA de las
Salas de Control y el
Sistema Propuesto
PRUEBAS SEÑALES ANALÓGICASSEÑALES DE SALIDAS ANALÓGICAS

MIGRACIÓN DEL HMI A LA
APLICACIÓN WEB SUITE VOYAGER
SUITE VOYAGER
APLICACIÓN
WEB
MIGRACIÓN

MIGRACIÓN DEL HMI A LA
APLICACIÓN WEB SUITE VOYAGER

REPORTES Y SEGUIMIENTO
DE LOS PROCESOS: ACTIVEFACTORY

significativos de entrevistas, texto, manuales
entre otros.
MANUAL DE USUARIO
• INTRODUCCIÓN
• ACCESO A
SUITEVOYAGER
• VISUALIZACIÓN DE
LOS AMBIENTES
FORMAS DE ACCESO
• USO DEL ACTIVE
FACTORY
• REPORTES DE
TENDENCIAS DE
PRODUCCIÓN
NORMA
GGPIC (Guia de
Gerencia de
proyectos de
Inversión de
Capital) PDVSA

entre otros.
VISUALIZACIÓN DE
LA HERRAMIENTA
EJECUCIÓN DE LA
HERRAMIENTA
AUTOMATIZADA

CONCLUSIONES
1.) Se describió el funcionamiento actual de los sistemas de control de
las estaciones de flujo O-16 y J-20, identificando la ubicación y el modo
de operación de cada uno.
2.) Se determinaron los requerimientos necesarios a fin de lograr una
integración acorde a las necesidades de la gerencia general,
permitiendo identificar el hardware, software y los instrumentos
requeridos para el desarrollo de la herramienta web.
3.) Se estableció y describió detalladamente la arquitectura del sistema
propuesto que permita supervisar los procesos en las estaciones de flujo
O-16 y J-20, siempre tomando en cuenta las características del proceso
operativo y las indicaciones del personal de ingeniería de procesos (IDP).
4.) Se construyó la Interfaz Hombre-Máquina (HMI), con el software
InTouch 9.0, para supervisar remotamente ambas estaciones, realizando
los despliegues gráficos o interfaz hombre-máquina (IHM) que
posteriormente fueron exportadas al software web SuiteVoyager.
5.) Se realizaron pruebas de lazo y de integridad para validar la
comunicación entre los instrumentos de campo, el PLC y el SCADA. Para
verificar que el sistema pueda monitorear las variables operacionales
(presión, flujo, temperatura, flujo de gas, posición de las válvulas de
control) desde cualquier sitio a través de la web.
6.) Se procedió a realizar la migración del HMI a la aplicación Suite Voyager
con la finalidad de tener acceso vía web. Con la implementación de esta
herramienta automatizada, se podrán tomar decisiones acertadas desde la
gerencia general en tiempo real.

RECOMENDACIONES
1.) Desarrollar un programa de mantenimiento preventivo y un
constante acondicionamiento de los equipos, para mantener el
sistema en óptimas condiciones.
2.) Dar importancia a la masificación de esta herramienta, en los
procesos de extracción y producción de crudo de la industria
petrolera.
3.) Mantener la calibración de los instrumentos a tono y sin errores
en escalamientos de unidades de ingeniería en las variables de la
base de datos de la aplicación.

entre otros.

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