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Automatización
Cómo implementar proyectos
con Foundation Fieldbus

Por José Luis Pérez, Gerente División Instrumentos de
INECO y Miembro del Comité Automatización de AIE.
automat@emb.cl

Aunque los estándares de ingeniería no siempre ayudan a homologar los procesos, sí contribuyen a hacer las cosas de la mejor forma para lograr un proyecto exitoso. Esto es especialmente importante cuando se usan nuevas tecnologías, como Foundation Fieldbus.

Aunque su proyecto no le permita formalmente adoptar un nuevo procedimiento, usted debiera revisar los estándares existentes, determinar qué necesita ser cambiado y entonces documentar los cambios antes que su implementación comience. El tiempo que usted invierta le reducirá el riesgo de errores costosos, el rehacer cosas y soluciones "one-off".

Afortunadamente la ingeniería en proyectos con fieldbus no es más dura que usando tecnología convencional, e incluso en algunos aspecto es más fácil. Las bases son generalmente las mismas respecto de especificaciones ambientales, clasificación de las áreas y consideración del tipo de cableado. Lo que si cambia son los estándares relativos a los dispositivos de campo, que tienen más capacidades que sus antecesores analógicos.

Este artículo destaca como varios aspectos de proyectos de ingeniería son afectados por la tecnología Fundation Fieldbus. Se plantean las siguientes preguntas :

¿Qué estándares de la ingeniería cambian debido al uso de Fundation Fieldbus?

¿Qué nueva información se requiere en la especificación de la instrumentación?

¿Qué debieran incorporar los P&ID para acomodarse a Fieldbus?

 

Especificaciones de instrumentación Fundation Fieldbus

Debido a la funcionalidad que se obtiene con la instrumentación digital inteligente, sus especificación se torna más compleja que con la de los instrumentos analógicos. Los Data Sheets para los instrumentos o dispositivos en Foundation Fieldbus incorporan nuevos campos de entrada de requerimientos para sus entradas, salidas, control y capacidades de diagnósticos, que no existían con la instrumentación convencional.

 

Entradas/Salidas:

1. Bloques de Funciones, tales como integradores de flujo y caracteriza-dores para dispositivos analíticos.

2. Bloques de entradas Multiva-riables. Por ejemplo, permitir a dispositivos de flujo tener entradas para temperatura, densidad y viscosidad.

3. Bloques de salidas, que incluyen la salida hacia la válvula y su posición actual.

4. Información de diagnósticos específicos, tales como la temperatura de la electrónica del instrumento.

 

Control:

1. Bloques de control estándar en dispositivos, tal como PID.

2. Bloques múltiples de funciones en un mismo dispositivo, tal como dos PID para control en cascada.

3. Link Active Schedule/Backup LAS, para mantener el loop de control sin la presencia del sistema de control (prevención frente a la caída del DCS o PLC).

4. Configuración del tiempo de ejecución del loop.

 

Diagnóstico:

1. Información básica de estados, como falla de sensores primarios.

2. Detector de la salud del lazo o estado de la medición, como tomas de medición de la presión diferencial, tapadas; o sondas de averiadas.

3. Monitoreo e indicación de desgastes, como ciclos de válvulas y re-corrido total, además de diagnóstico de performance como la firma de válvulas de control.

4. Monitoreo estadístico de procesos SPM, para diagnosticar fallas en el proceso.

5. Diagnóstico de loops.


Además de los Bloques de Función, control y requerimientos de diagnósticos, otros elementos se deben considerar para la especificación de la instrumentación Foundation Fieldbus. Entre ellas:

1. Voltajes de trabajo.

2. Máxima corriente de drenaje del bus.

3. Velocidad de ejecución de Bloques.

4. Test de interoperatividad (ITK4.1 o superior).

5. Sensibilidad de la Polaridad (si es requerida ).

6. Capacidad de Instanciabilidad de bloques de función.

 

Diseño de Segmentos

En un proyecto Fieldbus, el diseño de segmentos reemplaza y simplifica la tradicional asignación de tareas de las entradas/salidas. El estándar del diseño de las cargas de segmentos, establece las reglas para su planta.

En vez de asignar toda las señales a específicos puntos de E/S en el DCS (o PLC) y dividir las entradas y salidas en lugares separados, se diseñan segmentos y trae todos los dispositivos de campo, sin considerar si es entrada o salida, dentro de un simple punto de asignación para las E/S.

La naturaleza del bus en Foundation Fieldbus nos da mucha más flexibilidad para adicionar o modificar las cantidad de dispositivos o su tipo.

Finalmente, la necesidad de Marshall I/O points, como diferentes tipos de señal y entradas salidas, es significantemente reducida.


La documentación que se necesitara para el diseño de segmentos incluye P&IDs, planos de instrumentación y

documentación del sistema de control, mostrando las reglas de configuración o restricciones.

El diseño de segmento establece las reglas de cargas del segmento para tu planta. Los dispositivos debieran ser agrupados de acuerdo a estas reglas y, por supuesto, a sus especificaciones de proceso.

Las restricciones del sistema de control y del fieldbus debieran ser consideradas. Cuando se está desarrollando un proyecto, una herramienta que automatice el diseño del segmento podría ayudarle a revisar el bus, en cuanto a número de dispositivos, alimentación del bus y largo del segmento.

Noviembre 2003
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Comentarios acerca de este artículo
Eduardo González cvp (10/08/2011)
¿Pueden convivir las dos tecnologías 4-20 mA y Fieldbus en un mismo DCS, cuáles son las ventajas y desventajas?
yudih romero ids consultores (08/07/2010)
Si tengo 90 instrumentos, necesito disenar segmentos e incluir el power hubs. Si son inst. con seguridad intrinseca, solo coloco 3 fieldbarrier en una juntion box para recibir 4 instrumentos cada fieldbarrier... en este caso cuantos segmentos tengo... como se disena deme un ejemplo
Gino Zapata Bello Alumno (20/10/2008)
es de gran ayuda a interiorizar la gran capacidad y ductibilidad de fieldbus en las industrias.
gracias
ariel Insaut (20/12/2005)
hola muy buena la nota, me gustaria tener mas informacion acerca de fieldbus
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