Diseño y aplicación de un sistema instrumentado de seguridad (SIS) para procesos de planta piloto simulados en un entorno de validación virtual-PLC

Abstract

El propósito que se pensó al formular el presente proyecto fue validar el diseño de un sistema instrumentado de seguridad (SIS) para un proceso del laboratorio de planta piloto presente en la Universidad Autónoma de Bucaramanga. Esto usando modelos para el proceso conformado principalmente por una caldera de generación de vapor, un intercambiador de calor de carcasa y tubos, una torre de enfriamiento, una válvula proporcional o de control, una motobomba, un tanque de condensados, entre otros. La simulación realizada con estos modelos integrados se quiso comunicar con un PLC donde se encuentre la lógica del SIS, y que este proceso se visualice en un entorno virtual 3D. Para este proyecto se realizo la simulación de los procesos donde se incluyeron switchs con los cuales se simulen dos fallas identificadas en el proceso de diseño del SIS, así mismo se configuro en los modelos la forma de implementar las acciones propuestas en el SIS. El SIS tuvo un diseño parcial, ya que se llegó hasta la selección del nivel instrumentado de seguridad, así mismo para el entorno virtual se llego hasta un diseño base para el desarrollo de un entorno que se pudiera usar en con la simulación. Así mismo se desarrollo un sistema de comunicación entre un PLC simulado presente en un PC y Simulink en otro PC, donde se usó Python y otras herramientas, así mismo se comunicó Simulink con un PLC físico por medio de OPC. Finalmente se simularon dos fallas en los procesos en Simulink, lo cual se comunico por medio de OPC con un PLC físico, con lo cual se identificaron mejoras y correcciones para las acciones propuestas en el diseño del SIS.