Desarrollo de un sistema de diagnóstico de fallos utilizando redes de petri aplicado a un proceso industrial

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dc.contributor.advisorGonzález Acevedo, Hernando
dc.contributor.apolounabGonzález Acevedo, Hernando [hernando-gonzalez-acevedo]spa
dc.contributor.authorCordero Santamaria, Sylvia Alejandra
dc.contributor.cvlacCordero Santamaria, Sylvia Alejandra [0001564386]spa
dc.contributor.cvlacGonzález Acevedo, Hernando [0000544655]spa
dc.contributor.googlescholarGonzález Acevedo, Hernando [es&oi=ao]spa
dc.contributor.orcidGonzález Acevedo, Hernando [0000-0001-6242-3939]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2025-08-21T18:36:54Z
dc.date.available2025-08-21T18:36:54Z
dc.date.issued2024-12-12
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEste proyecto de grado presenta una metodología para la gestión de riesgos en procesos industriales mediante la integración de redes de Petri (PN), (HAZOP) y la gestión de alarmas ISA 18.2. Se modeló una unidad de craqueo catalítico en Visual Object Net++ para simular estados normales y de falla, con transiciones derivadas de las evaluaciones de riesgo HAZOP (matriz RAM). La PN se tradujo manualmente a GRAFCET y se implementó en Siemens TIA Portal a través de lógica Ladder, lo que demuestra la interoperabilidad entre el modelado teórico y la programación industrial de PLC. Una comunicación OPC LabVIEW-TIA Portal a través de KEPServerEX permitió la supervisión en tiempo real. Los resultados validaron la eficacia de la PN en el diagnóstico de fallos, mientras que la HMI cumplió con la norma ISA 18.2 para el manejo de alarmas. Este enfoque tiende un puente entre el modelado académico y la implementación industrial, lo que pone de relieve la necesidad de herramientas automatizadas de conversión de PN a PLC.spa
dc.description.abstractenglishThis thesis presents a methodology for industrial process risk management by integrating Petri Nets (PN), Hazard and Operability Study (HAZOP), and ISA 18.2 alarm management. A catalytic cracking unit was modeled in Visual Object Net++ to simulate normal and fault states, with transitions derived from HAZOP risk assessments (RAM matrix). The PN was manually translated to GRAFCET and implemented in Siemens TIA Portal via Ladder logic, this shows interoperability between theoretical modeling and industrial PLC programming. A LabVIEW-TIA Portal OPC communication via KEPServerEX enabled real-time monitoring. Results validated the PN’s effectiveness in fault diagnosis, while the HMI complied with ISA 18.2 for alarm handling. This approach bridges academic modeling with industrial implementation, highlighting the need for automated PN-to-PLC conversion tools.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsCONTENIDO 5 INTRODUCCIÓN 11 1 OBJETIVOS 12 Objetivo general 12 1.2 Objetivos específicos 12 2 ESTADO DEL ARTE 13 3 MARCO TEÓRICO 15 3.1 Redes de Petri 15 3.1.1 Conceptos básicos: 15 3.1.2 Propiedades: 15 3.1.3 Notación vectorial: 16 3.1.4 Estados de un sistema: 16 3.1.5 Matriz de incidencia: 16 3.2 Descripción del proceso 17 3.2.1 Variables del proceso 21 3.3 Normativa ISA 18.2 26 3.3.1 Identificación de riesgos 27 3.3.2 HAZOP 30 4 DESARROLLO DEL PROYECTO 31 4.1 Análisis de Riesgos del Proceso 31 4.1.1 Matriz de Valoración de Riesgos del proceso 32 4.1.2 HAZOP 33 4.2 Red de Petri 35 4.3 Transición del modelo de Petri al diagrama Grafcet 39 4.3.1 Aplicación de normas GRAFCET (IEC 60848) 39 4.4 Programación en TIA Portal 45 4.5 LabView 47 5 METODOLOGÍAS APLICADAS 50 5.1 Metodología para identificación de fallos en procesos industriales 50 5.2 Metodología para desarrollar red de Petri a partir de datos del proceso 51 5.3 Metodología para integrar la red de Petri con los fallos del proceso 52 CONCLUSIONES 55 REFERENCIAS 57 ANEXOS 60spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/30942
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.publisher.programidIMK-1789
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dc.relation.uriapolohttps://apolo.unab.edu.co/en/persons/hernando-gonzalez-acevedo-2spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.subject.keywordsMechatronicspa
dc.subject.keywordsAlarm managementspa
dc.subject.keywordsAutomatic controlspa
dc.subject.keywordsMathematical modelsspa
dc.subject.keywordsGame theoryspa
dc.subject.keywordsComputer simulationspa
dc.subject.keywordsIndustrial process controlspa
dc.subject.keywordsPetri netsspa
dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembControl automáticospa
dc.subject.lembModelos matemáticosspa
dc.subject.lembTeoría de los juegosspa
dc.subject.lembSimulación por computadoresspa
dc.subject.lembControl de procesos industrialesspa
dc.subject.proposalISA 18.2spa
dc.subject.proposalHAZOPspa
dc.subject.proposalGestión de alarmasspa
dc.subject.proposalRedes de petrispa
dc.titleDesarrollo de un sistema de diagnóstico de fallos utilizando redes de petri aplicado a un proceso industrialspa
dc.title.translatedDevelopment of a fault diagnosis system using Petri nets applied to an industrial processspa
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