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Incorporación de sistemas empaquetados
a un sistema de control central en la industria minera

Este artículo describe la complejidad del proceso de integración cuando cada paquete tiene su propio sistema de control, y cómo el uso de estándares ayuda a mejorar este proceso.

Los sistemas de control son responsables de controlar los procesos industriales, e incluyen la interacción del operador para monitorear y comandar el proceso. En minería, es una práctica común contar con un sistema de control integrado que monitorea y controla toda la planta. Los operadores se ubican generalmente en una sala de control central, desde donde comandan todo el proceso, aunque también pueden contar con estaciones de operación distribuidas en la planta.

El sistema de control provee todo lo necesario para operar, pero también es la herramienta indispensable para realizar la mantención de la planta, diagnosticar y resolver problemas, generar información histórica del proceso, analizar datos, generar reportes, optimizar procesos y otras funciones.


Sistemas empaquetados

Una planta es un sistema muy complejo, que requiere diferentes experiencias, por lo que no existe hoy en día una empresa que sea capaz de proveer una solución completa. La forma de obtener una planta óptima es utilizando “el mejor de su clase” para cada uno de los procesos. Es decir, la mejor experiencia de diferentes empresas. Cada proveedor ofrece una solución única y optimizada según su propia experiencia, que integra sistemas mecánicos, eléctricos, instrumentación y sistemas de control. A esto lo denominamos “sistema empaquetado” o sistema de control del paquete (en inglés, “packaged systems”). La complejidad es muy variada, desde un pequeño PLC hasta un sistema DCS de varios cientos de entradas/salidas.

Típicamente, para hacer la planta más fácil de operar, estos paquetes deberán ser integrados a un único sistema de control central. El grado de integración puede variar, pero generalmente se intentará que los sistemas sean “totalmente integrados”, es decir, que el sistema pueda ser operado completamente desde la sala de control central, incluyendo idealmente todas las funciones de diagnóstico y mantención. Para ello, el sistema de control del paquete debe ser capaz de transmitir toda la información disponible, y de recibir desde el sistema de control central todos los comandos necesarios para operar.


Estándares que facilitan la integración

Cuando la empresa minera define como regla que todos los sistemas de control de paquetes deben ser de una marca y modelo particular, ello facilita la integración. Al menos en teoría. Lo que ocurre en la práctica es que, aunque las comunicaciones físicas en este caso pueden ser garantizadas, los conceptos y la forma de configurar los sistemas de control varían ampliamente entre un proveedor y otro. En otras palabras, la definición de una marca y modelo únicos, no es garantía de éxito. Y si agregamos el hecho de que cada proveedor puede utilizar marcas distintas, se agrega aún más complejidad.

Una forma de facilitar el proceso de integración es utilizando estándares públicos. Cuando la empresa minera define un estándar determinado como requisito para participar en un proceso de licitación, la probabilidad de que todos acojan el estándar es muy alta (más alta que con cualquier otra definición del cliente). La razón es la percepción del proveedor de que hacer un esfuerzo para acercarse a un estándar vale mucho más que intentar acercarse al deseo de un particular cliente o proyecto, dado que la probabilidad de que el requerimiento se repita es mucho más alta en el primer caso.

Tomemos, por ejemplo, el manejo de alarmas. El sistema de alarmas es crítico para una operación confiable y segura de la planta. Si una alarma crítica no es visualizada por el operador, para poder tomar la acción correctiva en la forma y tiempo oportunos, las consecuencias pueden ser desastrosas, económicamente, para el medioambiente o para la seguridad de las personas.

El estándar ISA 18.2 define con precisión las características que debe cumplir un sistema de alarmas apropiado, y define todo el ciclo de vida del proceso. Por ello, si la empresa minera exige a todos sus proveedores cumplir con este estándar, hará el proceso de integración mucho más fácil.

Pero el todo no es solo la suma de las partes. En este caso, se debe hacer un esfuerzo adicional para que la planta completa cumpla con el estándar, a pesar de que todos sus componentes ya lo hagan.

En expresa relación con la integración de paquetes, ISA está desarrollando actualmente el ISA18-TR7 (Technical Report), Alarm Management when Utilizing Packaged Systems. Este documento describe la forma en que puede aplicarse en forma práctica el estándar ISA 18.2 cuando se trata de integrar sistemas empaquetados en un sistema de control central. En la elaboración del reporte trabajan unas 45 personas de todo el mundo, en un trabajo colaborativo cuyo resultado se espera sea publicado a fines de 2016.

En TR7 se revisan cada uno de los aspectos del ciclo de vida del sistema de alarmas, tal como se definen en ISA 18.2, incluyendo filosofía de alarmas, especificación del sistema de alarmas, identificación de alarmas, racionalización, diseño de alarmas básico, representación de alarmas en HMI, implementación, operación, mantenimiento, monitoreo y evaluación, manejo de cambios y auditoría. Para cada uno de estos aspectos TR7 hace recomendaciones para mejores prácticas al implementar sistemas de alarmas con sistemas empaquetados.


Ventajas para todos

La aplicación del estándar no solo representa ventajas evidentes para la empresa minera, sino también para los otros actores. Para la empresa de ingeniería que prepara las especificaciones, facilita la elaboración del documento de especificación de instrumentación y control para paquetes mecánicos. Los detalles a incluir en la especificación se reducen, ya que se hace referencia a las especificaciones del estándar, y solo se incluye información complementaria. Adicionalmente, el uso de estándares asegura que la definición es clara y puede capturar mejor los deseos del cliente.

En tanto, para los proveedores o subproveedores representa la oportunidad de diferenciarse de otros, al confirmar al cliente su adhesión total al estándar, que será una cualidad muy importante a tomar en cuenta. Por cierto, utilizar el estándar incluso cuando no se ha pedido, será bien recibido por el cliente.

Por Ariel Pérez, Presidente ISA Chile, y miembro activo del Comité Técnico ISA 18.2 WG7. Colaborador: Graham Nasby, Presidente del Comité Técnico ISA 18.2 WG7.
Julio 2015
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