Diseño de un sistema Scada para el mantenimiento de una flota de camiones en un taller minero

Abstract

La presente tesis realiza el análisis de los pasos a seguir para diseñar un sistema Scada. Tomándose como caso particular el Scada de un taller minero para camiones (Truck Shop). Se presenta una lista de marcas de automatización y como seleccionar el software (development y runtime), hardware (PLC y terminal gráfica) y protocolos de comunicación adecuados según las necesidades de la compañía. El proyecto parte desde el diseño de la arquitectura de control hasta la programación del sistema de automatización. Para un proyecto de alta complejidad como el expuesto se realizó su desarrollo con el uso de la programación orientada a objetos y el diseño de una intuitiva distribución de pantallas, respetando el estándar internacional ISA 112 en el diseño del SCADA. Resultando en un cómodo control y monitoreo de los equipos de campo (modos de operación local, remoto manual y remoto automático) para los operadores e ingenieros de control, permitiendo el planeamiento de cuando necesita cada equipo un mantenimiento, diagnóstico de los PLCs (falla de controlador, módulos de comunicación, módulos E/S o RIOs) y pérdida de comunicación, agilizando un levantamiento rápido de falla de manera remota o local, posibilitando una intervención eficaz ante alarmas de proceso, situaciones de falla o interlocks de seguridad para equipos; la supervisión en tiempo real de la potencia activa total (kW) y la energía consumida (kWh) del truck shop, además de la utilización de los registros históricos del Scada (reportes de mantenimiento) obteniéndose la información necesaria para un correcto desempeño en la compañía; este desempeño ajustándose en función a las metas anuales de producción.

This thesis performs the analysis of the steps to follow to design a Scada system. Taking as a particular case the Scada of a mining workshop for trucks (Truck Shop). A list of automation brands is presented and how to select the software (development and runtime), hardware (PLC and graphic terminal) and appropriate communication protocols according to the needs of the company. The project starts from the design of the control architecture to the programming of the automation system. For a highly complex project such as the one described, its development was carried out with the use of object-oriented programming and the design of an intuitive distribution of screens, respecting the international standard ISA 112 in the SCADA. Resulting in a comfortable control and monitoring of field equipment (operation modes are local, manual remote and automatic remote) for operators and control engineers, allowing the planning of when each equipment needs a maintenance, diagnosis of the PLCs (failure of controller, communication modules, I / O modules or RIOs) and loss of communication, speeding up a rapid failure survey remotely or locally, enabling an effective intervention to process alarms, failure situations or security interlocks for equipment; the real-time supervision of the total active power (kW) and the energy consumed (kWh) of truck shop, in addition to the use of the historical records of the Scada (maintenance reports) obtaining the necessary information for a correct performance in the company; This performance is adjusted according to the annual production goals.