Desarrollo de un controlador inteligente difuso para el sistema de bombeo de fuentes de CO2 con monitoreo remoto y en tiempo real desde un Scada Web

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Título : Desarrollo de un controlador inteligente difuso para el sistema de bombeo de fuentes de CO2 con monitoreo remoto y en tiempo real desde un Scada Web
Autor : Rodríguez Núñez, Andrés Paúl
Director de Tesis: Caiza Guanochanga, Gustavo Javier
Resumen traducido: The following thesis has been conducted in order to promote the use of new industry 4.0 technologies which allow to control, monitor and analyze data remotely by using existing smart controllers that are already in the market. These technologies have been applied in a CO2 liquid production plant. The following project had as its starting point the assembly of electric cabinets in the main CO2 sources, which keep differential pressure sensors which themselves are connected to a Siemens S7-1200 PLC that transforms the electric signal (Voltage V) into the physical signal (cmH20 pressure). As the CO2 comes from a natural source, its flow remains variable at different times of the day, causing as well during those times a variable CO2 liquid production. Additionally, as the pressure is not being controlled, the receiver tanks are more susceptible to damage caused by implosion, hence a fuzzy smart controller was introduced to keep the pressure at the desired level as specified by the technician on duty. This controller was programmed by a third Siemens s7-1200 PLC with an analog output module and it was also connected to a 30 HP speed shifter which itself was connected to an asynchronous triphasic motor mechanically coupled to a lobe compressor. The setpoint parameters, process values, motor frequency and working hours are controlled and monitored in real time from a SCADA WEB SERVER which was implemented with web development tools such as HTML, CSS and JavaScript, free of charge text editing tools such as SublimeText3 and the PLC s7 1200 WEB service tool. To conclude, the implemented SCADA WEB SERVER presents a great alternative in the design of data acquisition systems, providing very fast response times when reading and writing system variables as well as an increment in the companies revenue by removing licensing costs coming from other software. Additionally, the fuzzy controller provides an improvement in the process stability when compared to the classic PID controller.
Resumen : El proyecto implementado se realizó con el fin de promover nuevas tecnologías de la industria 4.0 que permitan controlar, monitorear y analizar datos de forma remota haciendo uso de controladores inteligentes existentes en el mercado, estas tecnologías fueron aplicadas en la planta de producción de CO2 líquido. El presente proyecto dio inicio con el montaje de los gabinetes eléctricos en las principales fuentes de CO2, estos contienen los sensores de presión diferencial que a su vez están conectados a los tanques receptores y un PLC Siemens S7-1200 que transforma la señal eléctrica (Voltaje V) en la señal física (presión cmH2O). El CO2 al provenir de fuentes naturales mantiene un flujo variable en las diversas horas del día, ocasionando una producción de igual forma variable en el tiempo, además al no controlar la presión se expone a los tanques receptores a daños por implosión, por tal motivo se implementó un controlador inteligente difuso para mantener la presión deseada por el técnico de turno, el mismo estará programado en un tercer PLC Siemens s7 1200 con módulo de salida analógica y conectado a un variador de velocidad de 30 HP y este a su vez a un motor asincrónico trifásico acoplado mecánicamente a un compresor de lóbulos. Los parámetros de Setpoint, valores de proceso, frecuencia del motor y horas de trabajo son controlados y monitoreados en tiempo real desde un SCADA WEB que fue implementado con herramientas de desarrollo WEB como HTML, CSS y JavaScript haciendo uso del programa gratuito SublimeText3 y la herramienta de servicio WEB del PLC s7-1200. Finalmente, se concluye que el SCADA WEB implementado presenta una gran alternativa en el diseño de sistemas de adquisición de datos, proporcionando retardos poco significativos de lectura y escritura de variables, así como también aporta a la productividad de las empresas permitiendo el ahorro de costos por licencias, adicionalmente el controlador difuso para el control de presión en las fuentes de CO2 mejoró la estabilidad del proceso comparado con el controlador PID clásico.
Palabras clave : ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN
SCADA WEB
SINCRÓNICO
CONTROLADOR
Fecha de publicación : 2022
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/23920
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Posgrado

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