manual dpc3330

Operación y Mantenimiento de Remotas BRISTOL 3330 instaladas en los

MLAG

Tabla de contenido

1. MULTIPLES DE GAS LIFT AUTOMATIZADOS 1-3

1.1 Arquitectura del Sistema 1-31.1.1 Diseño Operacional 1-31.2 Descripción General de las Tareas del Sistema 1-51.2.1 Lectura de transmisores HART 1-51.2.2 Diagnóstico de Transmisores 1-51.2.3 Cálculo e Integración de Flujo de Gas 1-61.2.3.1 Selección de Presión y Temperatura 1-71.2.3.2 Cálculo de Flujo a los Pozos y Totales del Múltiple 1-71.2.3.3 Integraciones de Flujo 1-81.2.4 Estrategia para el Control de Presión a la entrada del Múltiple 1-81.2.5 Estrategia para el Control de Flujo 1-91.2.5.1 Control de Flujo de Inyección 1-91.2.5.2 Flujo de Inyección Continuo 1-91.2.5.3 Flujo de Inyección Intermitente 1-101.2.5.4 Método para la Distribución Optima de Inyección de Gas LIFT 1-111.2.6 Sistema de Operación al Fallar la Energía 1-121.2.7 Arranque de Pozos 1-131.2.8 Detección de Fugas 1-141.2.9 Tarea de Analog Shutdown 1-141.2.10 Tarea para detección de robo de transmisores 1-15

2. INTRODUCCIÓN AL HARDWARE BRISTOL 2-17

2.1 Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3330 2-172.2 Componentes del DPC-3330 2-212.2.1 Tarjeta de Interconexión del Sistema 2-212.2.2 Unidad Central de Procesamiento CPU 2-252.2.2.1 Componentes de la Tarjeta del CPU 2-252.2.2.2 Configuracion de Switches y Jumpers 2-272.2.3 Modulos de Comunicación 2-29

2.2.3.1 Configuracion de Puertos de Comunicación 2-302.2.4 Modulos de Entrada/Salida 2-342.2.4.1 Modulos Discretos de Entrada 2-342.2.4.2 Modulos Discretos de Salida 2-352.2.4.3 Modulos Análogos de Entrada 2-372.2.4.4 Modulos Análogos de Salida 2-382.3 Interface con Dispositivos HART 2-392.3.1 Protocolo de Comunicación HART 2-392.3.2 La Tarjeta HART Device Interface (HDI) 2-40

3. OPERACIÓN Y DIAGNÓSTICO OPERACIONAL DEL DPC-3330 3-43

3.1 Operación del DPC-3330 3-433.1.1 Inspección Preliminar 3-433.1.2 Arranque del DPC-3330 3-443.1.3 Shutdown del DPC-3330 3-463.1.4 Como enviar una Carga a Memoria RAM 3-463.2 Servicio del DPC-3330 3-463.2.1 Software para Diagnostico 3-473.2.2 Autodiagnóstico 3-483.2.3 Batería de Respaldo 3-503.2.4 Detección de Fallas 3-513.3 Recomendaciones de Seguridad 3-51

4. INTRODUCCIÓN AL ACCOL: SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN 4-54

4.1 Qué es ACCOL 4-544.1.1 Módulos ACCOL 4-554.1.2 Señales ACCOL 4-554.1.3 Tareas en ACCOL 4-604.1.4 Arreglos de Datos 4-614.1.5 Listas de Señales 4-624.1.6 Datos Cuestionables 4-624.2 ACCOL WorkBench 4-634.2.1 Estructura de una carga en ACCOL WorkBench 4-63

5. OPENBSI: SOFTWARE DE COMUNICACIÓN 5-66

5.1 Redes Bristol Babcock 5-665.2 El Programa OpenBSI 5-675.2.1 OpenBSI Utilities 5-675.2.2 Cómo usar el Open BSI 5-68

5.3 Mantenimiento Preventivo 5-1

6. ANEXOS 6-2

6.1 ANEXO 1: Patrón de Falla LEDs de Status 6-26.2 ANEXO 2: Configuración de Cables de Comunicación 6-36.2.1 Interface RS-485 (Puerto D) 6-36.2.2 Interface RS-232 (Puertos B, C y D) 6-36.2.3 Interface RS-232 (Puerto A) 6-3

INTRODUCCIÓN

Múltiples de Gas Lift

El uso de gas como elemento de inyección y de recuperación de crudo juega en la producción petrolera nacional un papel decisivo.

Dada la criticidad de las instalaciones asociadas a la inyección y recuperación de crudo, PDVSA ha venido automatizando sus ambientes industriales de producción a fin de ampliar la confiabilidad y disponibilidad de sus facilidades.

Este es el caso de los múltiples de gas para levantamiento artificial que se han venido automatizando utilizando los Controladores de Procesos Distribuidos Bristol Babcock.

Justificación de la Acción de Adiestramiento

Para mejorar el aprovechamiento de esta nueva tecnología y aumentar la eficiencia operativa se requiere un cambio en los perfiles de competencias de quienes custodian estas instalaciones, con el fin de optimizar los procesos de trabajos bajo ambientes automatizados.

De la eficiencia operativa dependen, en gran parte, los niveles de producción. Por ello, se hace necesario un proceso de adiestramiento que permita elevar la competencia técnica en la operatividad de estas facilidades automatizadas, este repercute directamente en la prolongación de su disponibilidad y vida útil, sobre la base del conocimiento, comprensión y aplicación de los principios operacionales, especificaciones de diseño y funcionamiento eficiente de los equipos.

Utilidad del Manual Este manual proporciona una herramienta instruccional y técnica, de fácil acceso, aún después de la acción de adiestramiento, dirigida al personal operacional del Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3330 de la Bristol Babcock, utilizado en la automatización de Múltiples de Gas Lift, el cual puede ser utilizado tanto por el personal de operaciones existente, como por aquel que inicie sus

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actividades dentro de la organización.

Sinopsis del Curso En el manual se expone didácticamente una visión sistemática del proceso de operación y mantenimiento del Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3330 Bristol Babcock instalado en los Múltiples de Gas Lift Automatizados. Además, se explica los principales componentes del DPC-3330, sus principios de operación y funcionamiento, atendiendo a las especificaciones de fabricación y a las normas de Seguridad e Higiene Industrial.

Propósito Posterior a la acción de adiestramiento el participante habrá adquirido las competencias para el logro de una interacción hombre-equipo eficiente y segura con el Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3330 de la Bristol Babcock, ampliando su capacidad de diagnóstico y toma de decisiones acertadas en su actividad operacional.

Objetivo General Describir las labores de operación y mantenimiento operacional del Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3330 Bristol Babcock instalado en los multiples de Gas Lift, considerando sus componentes, configuración, principios de funcionamiento y operación segura y eficiente.

1. MULTIPLES DE GAS LIFT AUTOMATIZADOS

Introdución En un principio los múltiples de gas lift se concibieron bajo un diseño operacional que involucraba un Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3335 con CPU 386 Real Mode y Unidades de Expansión de entrada / salida RIO-3331 para la lectura de todos los instrumentos. Posteriormente se utilizaron DPC-3335 con CPU 386 Protected Mode, un maestro y tres esclavos, con instrumentación HART en campo para los transmisores y actuadores análogos para el control. Actualmente para la automatización de los múltiples de Gas Lift se utilizan los Controladores de Procesos Distribuidos DPC-3330 con

Manual del Participante

Capítulo

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CPU 386 Protected Mode, un maestro y dos esclavos

Es importante resaltar que éste Manual está diseñado para ejecutar el mantenimiento de hardware y software a cualquier múltiple de gas lift, sin importar el diseño operacional que tenga para ejecutar los procesos de control.

1.1 Arquitectura del Sistema

Introdución Actualmente los múltiples de gas lift automatizados involucra tres controladores de procesos DPC-3330 con CPU 386 Protected Mode: un DPC maestro y dos DPC esclavos A y B ( uno para el cañón A y uno para el cañón B). La lectura de los instrumentos y el envio de comandos de control se realiza bajo el Protocolo de Comunicación HART, de esta forma se economizan una gran cantidad de tarjetas de I/O, cableado y horas hombre.

1.1.1 Diseño Operacional

Esquema Los múltiples de Gas Lift Automatizados estan conformados por tres Controladores de Procesos DPC-3330, en donde uno es el nodo maestro y los otros dos son sus esclavos. De ahora en adelante el nodo maestro se denomina MAESTRA y los nodos Esclava A y Esclava B. En el siguiente esquema se describe lo expuesto anteriormente.

SCADA

Maestra

Esclava BEsclava A

DPC-3330

DPC-3330DPC-3330

SCADA

Maestra

Esclava BEsclava A

DPC-3330

DPC-3330DPC-3330

Manual del Participante 3

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Descripción Funcional

La supervisión remota de las instalaciones se efectúa a través del SCADA, las remotas Esclava A y Esclava B se comunican directamente vía cable directamente con la remota Maestra. La remota Maestra se comunica via radio con el sistema de supervisión y control remoto SCADA.

Funciones de la Maestra

La remota Maestra realiza las siguientes funciones:

Supervisa y controla todo el proceso del múltiple a excepción de las aplicaciones directas a cada pozo.

Establece comunicación con sus nodos esclavos Esclava A y Esclava B, para el intercambio de información requerida.

Controla la comunicación con el sistema SCADA.

Aplicaciones de la Maestra

Funciones de la Esclava A y B

Las remotas Esclavas realiza las siguientes funciones:

Supervisa y controla las aplicaciones directas a cada pozo.

Controla la apertura y cierre de los actuadores de cada pozo.

Establece comunicación con su nodo padre PM, para el intercambio de información.

Aplicaciones de las Esclavas

1.2 Descripción General de las Tareas del Sistema

Introdución Para la Automatización de los Múltiples de Inyección de Gas LIFT se han desarrollado una serie de aplicaciones, las cuales realizan tareas especificas, necesarias dentro del proceso de inyección de Gas LIFT a los múltiples.

1.2.1 Lectura de transmisores HART


Esta aplicación ejecuta la lectura de los instrumentos de campo utilizando el protocolo HART de comunicaciones. Específicamente se leen los transmisores de Presión estática y Presión Diferencial de cada pozo. La lectura se hace por lazos, donde cada lazo tiene hasta un máximo de ocho transmisores y hace uso de un puerto de comunicación.


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Criterios de Operación

Para la lectura de los transmisores primero se ejecuta un ciclo que se encarga de leer las direcciones de todos los transmisores que se encuentran en un lazo específico, obtenidas estas direcciones se procede a hacer una lectura periódica de los instrumentos.

Si algún transmisor se encuentra en falla, la tarea trata de recuperar el transmisor ejecutando un comando para leer nuevamente su dirección; cada vez que se ejecuta la tarea trata de recuperar uno de los transmisores en falla.

Cuando un transmisor es interrogado y este no responde satisfactoriamente, la cuestionabilidad de la señal asociada con este transmisor es activada y permanece en este estado mientras el transmisor no responda correctamente a un comando de lectura.

1.2.2 Diagnóstico de Transmisores


En los Múltiples de gas lift de PDVSA se implementó la lectura de los transmisores de presión estática y presión diferencial mediante redes HART. Este protocolo nos permite utilizar varios comandos para verificar el estado de los transmisores y efectuar cambios en su configuración. En la misma tarea donde se efectúa la lectura de los transmisores se ejecuta el diagnóstico de los mismos.

Criterios de Operacion

Los comandos implementados para el diagnóstico de los transmisores son:

Comando Función15 Leer la configuración del transmisor:34 Escribir el valor del Damping38 Reset bandera de “Cambio de Configuración”42 Master Reset43 Escribir unidades de la variable primaria

Procedimiento para Diagnostico HART

Para efectuar el diagnóstico del transmisor desde la remota maestra, el operador debe suministrar una serie de parámetros los cuáles se enumeran a continuación:

Número Actividad1 Introducir el número de comando2 Introducir el número de pozo3 Introducir el tipo transmisor


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4 Introducir el dato de entrada5 Enviar el comando al transmisor6 Recibir respuesta del transmisor7 Leer lista de resultados

1.2.3 Cálculo e Integración de Flujo de Gas


El Cálculo e Integración de Flujo de Gas es una de las tareas Automatizadas de los Múltiples de Gas LIFT, la cual cumple tres funciones principales:

Selección de la presión y temperatura a nivel de los cabezales del múltiple.

Cálculo del flujo de gas instantáneo de los pozos y del flujo de entrada al múltiple.

Acumulación del flujo de gas de los pozos y de la estación.

1.2.3.1 Selección de Presión y Temperatura

Descrpcion Funcional

Con esta aplicación se busca seleccionar un valor confiable para la presión y la temperatura a nivel de los cabezales. La selección se efectúa entre dos señales medidas por unos transmisores, localizados en cada cabezal, que determinan el mismo parámetro de presión estática y temperatura del gas.


Esta selección se realiza sobre la base de los siguientes criterios:

Si las señales medidas por ambos transmisores están libres de falla, se selecciona la presión que tenga el valor más cercano al valor nominal

Si alguna de las señales medidas por los transmisores es cuestionable, se toma como dato válido la señal del otro transmisor y se activa la señal de alarma del transmisor en cuestión.

Si ambas señales son cuestionables, se mantiene el último valor de presión válido, generando una señal discreta de alarma en ambos transmisores y en la señal de salida.

1.2.3.2 Cálculo de Flujo a los Pozos y Totales del Múltiple


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La finalidad de esta aplicación es calcular los flujos instantáneos de gas de los pozos en miles de pies cúbicos por día (MPC/D). Además, se quiere calcular el flujo total inyectado a los pozos, el flujo instantáneo medido a la entrada del múltiple (en MPC/D ) y obtener un estimado confiable del total de flujo de gas manejado por el múltiple.


Para el cálculo estimado del total de gas manejado por el múltiple, se realiza una selección entre el flujo instantáneo de gas a la entrada del múltiple y el flujo total de gas inyectado a los pozos. Esta selección se basa en ciertos criterios exigidos por PDVSA:

Selección del flujo total de gas inyectado a los pozos cuando el valor del flujo instantáneo de gas a la entrada del múltiple sea cuestionable.

Selección del flujo instantáneo de gas a la entrada del múltiple cuando exista algún pozo no automatizado y cuando la totalización de flujo inyectado a los pozos incluye valores inciertos, generados por el sistema ante fallas de equipos.

1.2.3.3 Integraciones de Flujo


Esta aplicación se encarga de obtener los volúmenes de gas manejados al día por pozo y por múltiple, según los valores de flujo instantáneo calculados. La acumulación se reinicia cada 24 horas, es decir una vez por día. Los volúmenes manejados en las 24 horas anteriores son almacenados, garantizando así su transmisión al SCADA luego de reiniciarse nuevamente las acumulaciones.

1.2.4 Estrategia para el Control de Presión a la entrada del Múltiple


Con el control de la presión del gas a la entrada del múltiple se quiere regular localmente la presión del gas en los cabezales del múltiple, limitando y manteniendo dicha presión constante.

Criterios de Para el control de la presión del gas de entrada al múltiple, se


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Operacion utiliza un controlador proporcional e integral (PI). El módulo controlador esta dotado de señales de RESET y TRACK, las cuales fuerzan la salida del módulo controlador a un valor conocido. Estas señales evitan un ‘rebote’ de la salida, fijando los valores iniciales de ésta y permitiendo transacciones sin rebote al cambiar de modo manual a automático.

En caso de falla del equipo de control principal o falla de los transmisores de presión, ubicados en cada cabezal, se utiliza como respaldo un controlador proporcional e integral neumático.

La conmutación a modo neumático se logra mediante la desenergización de la salida hacia la válvula solenoide que conmuta entre el control principal y el control neumático. Una vez que ocurre la conmutación a modo neumático, el restablecimiento del control por el DPC-3335 debe realizarse, localmente, en forma manual.

Diseño de Control

En el siguiente esquema se muestra el diseño de control utilizado para la regulación de la presión de gas a la entrada del múltiple:

1.2.5 Estrategia para el Control de Flujo


La estrategia para el control de la carga en la inyección automática de Gas-Lift está dividida en dos partes claramente diferenciables: Control de Flujo de Inyección y Método para la Distribución Optima de Inyección de Gas LIFT.

1.2.5.1 Control de Flujo de Inyección


Para el control del flujo de gas, a inyectar en un pozo, se han especificado dos modalidades de inyección distintas: Inyección Continua e Inyección Intermitente. Ambas utilizan el mismo bloque de control, el cual regula la inyección de gas a cada pozo usando un controlador Proporcional - Integral, representado en el esquema


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siguiente:

1.2.5.2 Flujo de Inyección Continuo


Este bloque toma en cuenta las siguientes consideraciones:

Limitación física de la tarjeta analógica de salida AO. Si la señal del FIC esta fuera del rango de la tarjeta, evita el rebote.

Si el pozo está manual, no ejecuta control y toma el valor prefijado por el operador en la salida.

El restablecimiento del control por el DPC-3335 se puede realizar en forma manual, local o remota.

Cuando la salida del controlador es inestable el bloque comienza a trabajar en estado de FORCED, obligando a la salida a un valor especifico hasta estabilizarla.

1.2.5.3 Flujo de Inyección Intermitente


Esta modalidad consiste en la inyección cíclica de gas a una tasa y período predeterminados por el operador. El algoritmo para el Control de Flujo Intermitente de Gas actúa en cascada con el algoritmo de Control de Flujo Continuo de Gas al pozo, es decir, durante el período de inyección del flujo se recurre al controlador utilizado en la modalidad de Inyección Continua. El algoritmo verifica que el pozo se encuentre en automático y no en manual, además del modo de inyección en el que se encuentra la aplicación y el tipo de activación del control: por Presión o por Tiempo.

Tipo de Activación

Descripción


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Por Presión El operador debe suministrar los datos de Presión Mínima del casing y apertura de la válvula, Presión Máxima del casing y cierre de la válvula del pozo. El control funciona comparando los valores de presión de activación y desactivación con la presión aguas abajo de la válvula de control del pozo. Pcaising > Pmax.caising Cierre de la válvula(FORCED)Pcaising < Pmin.caising Controlador Automatico.

Por Tiempo Se debe suministrar los datos de Tiempo de Inyección, Tiempo de No Inyección del pozo, así como también el tipo de inyección por tiempo que desea: por TOPE o por SP.

Modalidad por Tope: Al momento de inyectar se abre la válvula hasta un valor de tope configurado. En este tipo de inyección el algoritmo verifica un dato almacenado del pozo en cuestión, el cual inicia el ciclo de inyección. Desde este momento el controlador trabaja en modo forzado hasta completar el ciclo.

Modalidad por SP: Al momento de inyectar se abre la válvula hasta que se alcanza el set point de flujo de gas configurado para el pozo seleccionado.

1.2.5.4 Método para la Distribución Optima de Inyección de Gas LIFT


Con la finalidad de minimizar el impacto de producción causado por reducciones en el volumen de gas disponible en el múltiple, se recomienda una estrategia de control que óptime la distribución de flujo disponible en el múltiple. Para lograr el funcionamiento de la estrategia se debe ajustar la tasa de inyección de los pozos asociados al múltiple, de acuerdo a un orden jerárquico dado por la producción asociada a cada pozo, con la finalidad de mantener la presión del gas a nivel de cabezales.

En general, la jerarquización permite realizar una reducción automática del flujo de gas de levantamiento que impacta principalmente a pozos de baja producción, llevando, uno a uno, a su flujo mínimo hasta cumplir el objetivo de flujo y/o presión estática en


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el múltiple.


Para optimizar la distribución de gas se utiliza un modelo cuadrático de producción de los pozos Vs. La rata de flujo de gas LIFT, logrando la máxima producción de petróleo cuando se detecta un corte en el gas manejado.

Las limitaciones en el volumen de gas disponible se manifiestan más rápidamente como caídas de presión, por eso se ha usado este parámetro para activar la aplicación.

Se requieren de tres parámetros, por pozo, para la construcción de este modelo: La rata de flujo de gas LIFT para la máxima producción de crudo ( en miles de SCFD), el máximo flujo de producción de crudo (en BPD); y el flujo de producción cuando el gas LIFT es suprimido. Estos parámetros se actualizan periódicamente en el SCADA, actualizando, a su vez, los modelos de los pozos en la RTU.

Esta aplicación se activa automáticamente cuando se detecta que la presión es menor que la mínima de operación, la cual es un parámetro configurable. La aplicación se mantiene activa hasta que el flujo de entrada al múltiple se restablece.

Si la aplicación se encuentra activa y entra la aplicación de Carga Reducida, esta se ejecutará con la diferencia de que se reduce el tiempo de operación de cada pozo e irá optimando los pozos uno a uno.

1.2.6 Sistema de Operación al Fallar la Energía


En caso de detección de alguna falla de AC en la alimentación principal, un bajo voltaje DC o una falla en la fuente de poder, por un período continuo de 10 segundos, se activa la aplicación cuya finalidad es reducir la energía eléctrica consumida por los sistemas de instrumentación y control instalados en el múltiple, minimizando la reducción del nivel de automatización de la instalación.


Una vez detectada la falla se consideran las siguientes acciones:

Acción Descripción1 Congelar la salida de los actuadores colocándolos en

modo FORCED.2 Desenergizar la válvula solenoide de conmutación

neumático / electrónico para el control de presión de entrada al múltiple, con lo cual se habilita el controlador


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neumático.3 Iniciar la operación cíclica de los actuadores de las

válvulas de control de flujo, de acuerdo a las siguientes especificaciones: Solo opera un actuador a la vez. Se inicia un ciclo en

el que cada actuador opera un tiempo T = 20 segundos, si así lo requiere el controlador de flujo.

Si algún controlador no requiere el ajuste del actuador se procede con la operación del próximo actuador en el ciclo.

Si el operador lo desea puede seleccionar un actuador especifico, suspendiendo la operación cíclica hasta que este finalice su ejecución, reactivándose luego la operación cíclica nuevamente.

4 Verificar la inyección de flujo en el pozo, examinando el modo y el tipo de inyección.

5 Si el pozo esta en modo continuo no se toma ninguna acción especial.

6 Cuando el control del flujo es intermitente por presión, la operación en carga reducida asume el control del pozo debido a que el circuito de alimentación de los transmisores de presión aguas abajo esta desconectado.

7 Cuando el control del flujo intermitente se realiza por tiempo la operación en carga reducida trabaja en forma paralela.

Nota: Cada 60 segundos se verifica si hay restablecimiento de la energía AC. Si esta es restablecida la aplicación retorna a modo automático electrónico, bien sea en forma manual, remota o automática, con el mismo control del DPC-3335.

1.2.7 Arranque de Pozos


Esta aplicación tiene el propósito de ejecutar automáticamente el arranque de pozo. El proceso consiste en la apertura gradual de flujo a pozos que estuvieron cerrados por un período de tiempo relativamente largo. La razón de esta aplicación se debe a que con la inyección de flujo reducida se asegura una presión mayor con la cual levantar la columna de crudo acumulada mientras estuvo cerrado el pozo, para evitar que se dañen las válvulas de arranque.


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Esta aplicación debe iniciarse por el usuario, local o remotamente, mediante la especificación de la identificación relativa del pozo. Si la aplicación se encuentra activa y entra la aplicación de Carga Reducida, el arranque se ejecuta ya que dicho pozo, generalmente, es importante


El proceso a seguir se determina por la presencia y buen funcionamiento del transmisor de presión del casing:

Condición Descripción Funcional

Transmisor de Presión “Presente”

Cuando el transmisor de presión esta presente y no ha fallado, la aplicación activa una variable rampa generada para cada tiempo y presión configurada, comenzando desde la presión existente hasta que todos los períodos configurados finalicen o la inyección a través de la válvula de arranque del pozo, se detecte.

La inyección de gas lift a través de la válvula de arranque se detecta por un incremento brusco en la rata de flujo sobre un tiempo especifico. La aplicación controla la presión del casing, lo más cercano posible al valor rampa, mediante la manipulación de la válvula de control de flujo. Esto se logra a través de un controlador de presión (maestro) en cascada con el controlador de flujo (esclavo). A su vez, la rata de flujo no puede exceder el valor limite del flujo máximo configurado para cada período.

Transmisor de Presión “No Presente”:

Si el transmisor de presión del casing no está presente o ha fallado, la aplicación mantiene la rata de inyección configurada para cada período, hasta que el tiempo del último período concluya.

1.2.8 Detección de Fugas


Esta aplicación implementa técnicas muy elementales para la detección de fugas de mediana y gran magnitud, tanto a nivel de múltiple como de las líneas a los pozos.


En el siguiente cuadro se describen los dos niveles de detección de fuga de la aplicación:


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Nivel Descripción Operacional

Múltiple Se establece la condición de fuga al detectarse, de un muestreo a otro, un incremento brusco de la presión diferencial en la entrada del múltiple. La presión debe reducirse bruscamente y permanecer en valores bajos en los muestreos siguientes para así establecer la condición de fuga.

Pozos Se establece la condición de fuga al detectarse, de un muestreo a otro, una reducción de presión estática. Al detectarse una fuga a nivel de pozo se activa la señal correspondiente al pozo para notificar al SCADA la eventualidad.

1.2.9 Tarea de Analog Shutdown


Esta tarea se encarga de cortar la alimentación a los actuadores cuando se presentan ciertas condiciones de falla en la operación del DPC Maestro y de los DPC Esclavos.


Para cortar la alimentación de los actuadores se hace uso de unos relés, los cuales son manejados por esta tarea. Cada relé puede alimentar cuatro actuadores, a continuación se detallan las posibles causas por las cuales un relé corta la alimentación a los cuatro actuadores conectados a este:

Cuando el sistema esta operando en carga reducida solo se mantiene energizado el relé correspondiente al pozo que está recibiendo control en ese momento.

Cuando cualquiera de los DPC permanezca apagado, todos los relés relacionados con este DPC se abrirán desenergizando los actuadores correspondientes a estos relés.

Cuando una tarjeta análoga de salida (AO) falla, el relé correspondiente a los pozos relacionados con esa tarjeta AO se abrirá cortando la alimentación a los actuadores.

Cuando el DPC maestro entre en estado de Watchdog, todos los relés serán abiertos dejando sin alimentación a todos los actuadores.

Cuando un DPC esclavo entre en estado de Watchdog, los relés correspondientes a este DPC serán abiertos dejando sin alimentación únicamente a los actuadores relacionados con el DPC que está en estado de Watchdog.


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Cuando ninguno de los cuatro pozos asociados a un relé están automatizados, este relé permanecerá abierto cortando la alimentación a los cuatro respectivos.

1.2.10 Tarea para detección de robo de transmisores


Para la detección de robo de transmisores el algoritmo realiza un conteo de los transmisores que hay en falla en las remotas esclavas. Adicionalmente, la tarea se desactiva automáticamente cuando detecta que un PC está conectado a uno de los puertos del DPC. El tiempo que permanece inactiva, al igual que cuando se desactiva la tarea desde el SCADA, es configurable y viene dado en segundos; si al cumplirse este tiempo todavía el PC sigue conectado al DPC Bristol, la tarea se desactiva nuevamente hasta cumplir el tiempo configurado.


Para detectar robo de transmisores, la aplicación hace uso de un par de temporizadores que cuentan el numero de transmisores en falla en un tiempo preconfigurado:

Si hay un incremento de dichas fallas por encima de un limite, se activa una señal de posible intento de robo. Seguidamente se activa un temporizador para luego volver a chequear el número de transmisores que entraron en falla después de activada la señal de posible robo, el tiempo del temporizador es configurable y viene dado en segundos.

Si el incremento en las fallas es mayor que un límite entonces se activa la alarma de robo de instrumentos. Si inicialmente el número de instrumentos en falla excede el límite, entonces se genera la alarma de robo inmediatamente.

Esta tarea está continuamente monitoreando los transmisores en falla, en caso de producirse una alarma por robo de instrumentos se envía una señal al SCADA. Una vez activada la alarma de robo se encenderá una sirena. Esta sirena permanece encendida durante un período de tiempo configurable dado en segundos. Cuando se reconozca la alarma de robo, la sirena se apagará.


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2. INTRODUCCIÓN AL HARDWARE BRISTOL

Introducción Los procesos de supervisión y control en los múltiples de gas se ejecutan mediante un controlador de procesos distribuidos DPC-3330.

En el siguiente capítulo se identificará la arquitectura del DPC-3330, sus características, sus componentes, principios de funcionamiento y su configuración.

2.1 Controlador de Procesos Distribuidos DPC-3330

Definición La serie de Controladores de Procesos Distribuidos DPC-3330 son microprocesadores basados en una unidad, la cual permite trabajar de forma redundante o como nodo dentro de un sistema de red de la serie 3000 de controladores Bristol Babcock.


Los DPC monitorean un número de procesos de acuerdo a las entradas y salidas del mismo, manteniendo de esta forma un análisis de los datos en tiempo real; ejecuta algoritmos de control basados en un software configurado por el usuario y comunica la información a través de la red cuando se requiere.

Función En general, la función del DPC-3330 dentro de la Automatización es la de recoger la información de campo (presión, flujo, temperatura, condiciones generales de estado de la estación, equipos como cargadores de baterías, entrada de intrusos, entre otros.), desde el lugar de instalación donde es procesada, para luego transmitirlos a la


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sala de control y a la Interfase Hombre Máquina local. Además, tiene la capacidad de procesamiento, ejecución de funciones de control y toma de decisiones.

Ilustración En la siguiente ilustración se muestra un DPC-3330

Ilustración En la siguiente ilustración se presenta una vista interior del chasis del DPC-3330 lo que permite identificar los "Slots" para incorporar las diferentes tarjetas electrónicas del controlador.


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Requerimientos para su Funcionamiento

El DPC-3330 requiere de una fuente de poder DC que este entre los rangos de +9Vdc hasta +15Vdc, si va a ser alimentada con 12 voltios y los rangos de +22Vdc hasta 28Vdc, si va a ser alimentada con 24 voltios.

Características Además de su tamaño compacto, el DPC proporciona un alto grado de versatilidad y flexibilidad. Sus características principales se resumen como siguen:

Característica Descripción

Poder de Procesamiento:

CPU ( INTEL ) 386EX de 24 Mhz de velocidad y una arquitectura programable de 32 bits.

RAM de 512 Kb a 4 MB en EMB. Memoria FLASH de 2MB. Carga de aplicaciones ACCOL en memoria

Flash. Dos puertos seriales adicionales asincrónicos

BSAP (BIP1 y BIP2 ) Capacidad para 2 Tarjetas de Comunicación

(pueden ser de 4 puertos). Batería de 4000 h. para respaldo de RAM. Reloj de tiempo real preciso a 1s/día. 6 Led de Diagnostico. Led IDLE y Led de Watchdog. Dirección configurable a través de switch

(rango: 1 – 127) Auto diagnóstico.

Adaptación al Ambiente:

La RTU-3330 está aprobada para operar en áreas peligrosas clasificadas: Clase1 División 2, Grupos A, B, C y D.

Gabinete Nema Tipo 4X.

Temperatura de operación: -40oC a + 70oC. Humedad: 15% a 95% no condensado. Medición RFI : 10V/Metro (10MHz-500MHz). Vibraciones: 15-150Hz @ 9.8 m/s/s (1G):

150-2000Hz @ 4.9 m/s/s (.5G).


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Característica Descripción

Adaptación de Dispositivos de I/O:

Capacidad de 6 ó 12 módulos módulos de I/O.

Expansión de módulos de I/O vía RIO-3331. 19 tipos y rangos de módulos de I/O. Rangos y opciones seleccionables por

hardware. Terminales de cableado de campo

enchufables. Terminales aceptan hasta cables 12 AWG. Alimentación de 24Vdc disponible desde los

terminales. Protección contra picos de voltaje.

2.2 Componentes del DPC-3330

Introducción Toda la serie de controladores 3330 utiliza un assembly de Calculo/Comunicación (C/C). Este asembly desarrolla las funcines de calculo y comunicación del DPC y contiene las siguientes tarjetas:

Tarjeta de Interconexión del Sistema (SI)

Tarjeta del CPU

Tarjetas de Comunicación.

2.2.1 Tarjeta de Interconexión del Sistema


La Tarjeta SI proporciona conectores para cada Tarjeta y modulo de Entrada/Salida usados en el DPC. Contiene, ademas, un conector para el CPU y conectores para dos tarjetas de Comunicación.

Esta tarjeta contiene el convertidor para los +24 Vdc ó +12 Vdc que proporcionan las salidas de +15 V, -15 V y +5 V para alimentar todas las tarjetas y modulos que se coloquen en el DPC.

El circuito de alimentación esta provisto de un switch de encendido ON/OFF y un fusible en la linea de entrada de la alimentación (+24 V ó +12 V). Los relés de contacto para Watchdog, tambien estan localizados en esta tarjeta. Estos contactos pueden controlarse


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mediante calculos en la tarjeta del CPU, y deben cablearse a una alarma externa.

Ilustración En la siguiente ilustración se muestra la Tarjeta SI:


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Operación de la Tarjeta

Cada componente de la Tarjeta de Interconexión de Sistema cumple una funcion especifica dentro de la operación global de la tarjeta. A continuación se detallan estos componentes:

Componente Funcion

Power Terminal

La Tarjeta SI esta fabricada para usar una fuente de poser de 24 o 12 V dc. Los requerimientos de voltaje vienen especificados en el bloque terminal. Los terminales de conexión tienen la siguiente nomenclatura 24VDC (o 12 VDC), CHASIS y 24VRET (12VRET). Se recomienda conectar el terminal del CHASIS a la tierra de la fuente de poder y que el retorno 24VRET se conecte a el punto de cero de referencia del sistema.

Watchdog Terminal

La Tarjeta SI contiene un circuito de rele "guardian" el cual opera por la circuiteria del CPU. Cuando la operación del CPU es normal, el rele esta energizado. Una falla en el CPU hace que el rele se desenergize. Los terminales del Watchdog tienen la siguiente nomenclatura WD-NO (Watchdog normalmente abierto), WD-COM (Watchdog comun) y WD-NC (Watchdog normalmente cerrado). Cuando el rele se desenergiza los status de los contactos WD-NO y WD-NC se indican en los terminales cableados. Estos contactos pueden cablearse a dispositivos externos para indicar condiciones normales o anormales de operación.

Power Switch La Tarjeta SI contiene un switch de poder que enciende/apaga el suministro de +24 V de la fuente para la distribución interna del poder (±15, y ±5 V dc).

Power Fuse Un fusible de protección (F1) esta dispuesto en la linea de +24 V. Si este fusible se quema, los voltajes de +15 y +5 V dc se cierran, quitando la alimentación a los modulos de I/O alimentados internamente. Si algun modulo I/O utiliza alimentación externa todavía puede presentar algunos niveles de poder en sus terminales. El fusible es reemplazable. El tamaño del fusible es de 3 A.

Grounding La Tarjeta SI contiene un conjunto de tres jumpers


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Componente Funcion

Option para configurar la tierra interna. Los jumpers estan identificados como W1-A, W1-B y W1-C, los cuales proporcionan dos modos de configuración que minimizan el ruido y el error comun. Cuando los tres jumpers estan colocados IN, el retorno del suministro de poder (terminal 24VRET) se conecta al comun de la fuente de poder (Terminal CHASSIS). Cuando los tre jumpers estan fuera OUT, el retorno del suministro de poder es isolated desde el comun del poder.

Power Fail y Master Clear LEDS

Cuando el switch de poder de la tarjeta SI esta en posicion ON, el LED de Power Fail (PF) debe encenderse, si no enciende, puede ser causa de que el fusible F1 este quemado.

Durante la operación normal del DPC el LED Master Clear debe estar continuamente encendido para indicar que todo el el suministro de voltaje es correcto.

Ilustracion La siguiente ilustración muestra la conexión recomendada para la alimentación del DPC:

Ilustracion La siguiente ilustración muestra la conexión del rele de watchdog:

Ilustracion En la siguiente ilustración se observa la configuración de los jurmpers


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W1, para seleccionar la forma del retorno del poder.

2.2.2 Unidad Central de Procesamiento CPU

Definicion El CPU es un conjunto de dos tarjetas completamente compatibles con el sistema 3330, la Tarjeta del Microprocesador de 32-bit y la Tarjeta de Memoria Extendida. Esta equipado con un procesador Intel 386PM de 24 Mhz de velocidad y una arquitectura programable de 32 bit. Estas características logran un microprocesador con capacidades de baja potencia y bajo voltaje.

Ilustración En la siguiente ilustración se muestra la tarjeta del microprocesador:


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2.2.2.1 Componentes de la Tarjeta del CPU


Ademas del Microprocesador, la memoria RAM y Flash, los siguientes componentes estan incluidos en el diseño de la tarjeta del CPU 32-Bit: Bateria, Switch de Funcion, Switch de Dirección, Reloj en Tiempo Real, Interfaces de Comunicación y un Co-procesador Matemático 80387.

La siguiente tabla describe brevemente cada uno de los components principales.

Componentes Descripción

Bateria Se respalda toda la memoria RAM mediante una bateria de Litio. Esta bateria proporciona un periodo de respaldo acumulado hasta seis meses (4500 horas) para la memoria RAM Base.

Switch de Funcion (SW1)

Un switch de ocho posiciones asigna las funciones generales del DPC.

Switch de Direccion (SW2)

Un switch de ocho posiciones asigna la dirección del nodo dentro de la red Bristol.

Real Time Clock

La tarjeta del CPU ofrece un reloj en tiempo real con una precision de 1 seg./dia.

Puertos de Comunicacion

La Tarjeta del CPU ofrece dos puertos asíncronos de comunicación Puerto BIP1 y Puerto BIP2, los cuales se configuran mediante los switches SW3 y SW4 respectivamente.

LED´s de Estado (DS1-DS6)

Proveen información sobre el DPC durante el arranque y la operación regular de este. Cuando se detecta una falla o error, estos "LEDs" se encienden según el caso. En el Anexo 1 se detallan las posibles fallas y como detectarlas.

El Idle LED (DS7)

Indica el nivel de actividad del sistema. Cuando está apagado indica que el CPU se encuentra ocupado; en caso contrario, si está encendido, indica que el CPU se encuentra en estado desocupado o parado.

El Watchdog LED (DS8)

Se activa al encender o reiniciar el DPC. Este LED se encuentra apagado cuando el DPC comienza la ejecución de una carga ACCOL y permanece


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Componentes Descripción

apagado mientras el sistema esté ejecutándose normalmente. Este LED se encenderá, durante la operación normal del DPC, para indicar una condición de falla y el sistema debe ser reiniciado.

2.2.2.2 Configuracion de Switches y Jumpers

Introduccion Antes de comenzar cualquier operación con el CPU, deben configurarse los diferentes “switches”. Para estos, se define la posición OFF (abierto) como un ‘1’ lógico y la posición ON (cerrado) como ‘0’ lógico. El “switch” para funciones de operación (SW1) y el de direccionamiento de nodos (SW2) se encuentra en la tarjeta de Memoria. Los que configuran los Puertos de Comunicación BIP1 y BIP2 (SW3 y SW4) están ubicados en la tarjeta del Microprocesador

Switch 1. Funciones de Operacion

La siguiente tabla muestra la configuración preestablecida del “switch” número 1; el acceso a esta información permite al operador identificar la condición diseñada para la operación del controlador.

Configuración SW 1 (Modo de Operación)

Switch # Descripción Selección Función Debe estar en

SW1-1 Carga FLASH ON/OFF Normal/Carga Flash

ON

SW1-2 Sy/Asy ON/OFF Rata de Baudios de Común. - MSD

OFF*

SW1-3 BR1 ON/OFF Rata de Baudios de Común. -

OFF*

SW1-4 BR2 ON/OFF Rata de Baudios de Común. - LSD

OFF*

SW1-5 MWS ON/OFF 2 Memorias espera acceso RAM

-

SW1-6 RAM/FLASH ON/OFF Cargar Programa ACCOL

ON

SW1-7 - - - -

SW1-8 BSAP ONOFF

Standard BSAPExpanded BSAP

ON

Nota: * Esta velocidad para "carga en frio" corresponde a 38400 Baudios.

Rata de Baudios

En el SW1- 2, SW1- 3 y SW1- 4 se configura la velocidad de comunicación para "carga en frio" del DPC. La "carga en frio" es una


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condicion en donde el DPC ha completado satisfactoriamente el autodiagnóstico y esta en espera por una carga. Esta rata de baudios aplica para los puertos B, puerto D y puerto BIP 2, es decir, para todos los puertos ubicados en la parte inferior. La tabla a continuación define las velocidades:

Rata de Baudios SY/ASY (SW1-2) BR1 (SW1-3) BR2 ( SW1-4)

1200 ON ON ON

2400 ON OFF ON

4800 OFF OFF ON

9600 ON ON OFF

19200 ON OFF OFF

38400 OFF OFF OFF

Sync. OFF ON ON

Switch 2. Dirección del Nodo

La siguiente tabla corresponde a la dirección BSAP (Bristol Synchronic Asynchronic Protocol) la cual es diferente en cada controlador. Esta dirección está en base binaria que va de uno (1) a sesenta y cuatro (64), correspondiendo a los “dip-switch” uno (1) al siete (7). Cada “dip-switch” toma el valor cuando está en la posición OFF. El “dip-switch” SW2-8 debe estar siempre en ON.

Configuración SW2 (Dirección BSAP)

Switch Valor Binario Colocar en

SW2-1 1 OFF

SW2-2 2 ON

SW2-3 4 ON

SW2-4 8 ON

SW2-5 16 ON

SW2-6 32 ON

SW2-7 64 ON

SW2-8 0 ON

Switches 3 y 4. Puertos de Comunicacion

La siguiente tabla muestra la configuración preestablecida correspondiente a los puertos asíncronos de comunicación BIP1 y BIP2, correspondientes a los “switches” 3 y 4.


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BIP1 y BIP2 El acceso a esta información permite al operador identificar la condición diseñada para la comunicación de estos puertos. Al comparar la posición de los “dip-switch” de la tabla con la condición real del “switch” del componente, el operador puede diagnosticar desviaciones en la correspondencia de éstos.

Configuración SW3 y SW4 (Puertos de Comunicación BIP1 y BIP2)

Switch # Selección Función Debe estar en

-1,-5,-6 N/A N/A N/A

-2 ONOFF

Interface EIA-562 Interface RS-485

ON

-3 ONOFF

Habilita LoopBack +(Tx a Rx) Deshabilita LoopBack +(Tx a Rx)

OFF

-4 ONOFF

Habilita LoopBack -(Tx a Rx) Deshabilita LoopBack -(Tx a Rx)

OFF

-7 ON OFF Habilita LoopBack +(RTS a CTS) Deshabilita LoopBack +(RTS a CTS)

ON

-8 ON OFF

Habilita LoopBack -(RTS a CTS ) Deshabilita LoopBack -(RTS a CTS)

ON

Switches 5. Boton de Reset

Al pulsar estre switch se inicia una prueba diagnostica en el DPC y libera la memoria RAM, dejando en DPC listo para recibir una nueva carga.

Jumpers A continuación se describe la funcion y posición que tienen los jumpers ubicados en la Tarjeta del CPU.

Jumpers Funcion Colocar en

W1 Habilita el circuito de la bateria para respaldo de memoria RAM

1-2

W2 Habilitar tri-estado en CPU (Pruebas de Fabrica) -

W4 Proteccion escritura memoria FLASH 1-2

2.2.3 Modulos de Comunicación

Descripción Los Modulos de Comunicación estan provistos de conectores hembras de 9 pines para comunicación serial. Las ratas de comunicación son seleccionables desde 110 baudios hasta 38,400 Kbaudios.


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Se tienen modulos de comunicación de dos y cuatro puertos de comunicación. Ademas, las tarjetas de comunicación están provistas de LEDS indicadores de Transmisión (Tx) y Recepción (Rx), un par LED para cada puerto. Los LEDs se encienden cuando el puerto asociado esta transmitiendo o recibiendo datos. Cuando no hay actividad las luces no se encienden.

Ilustracion En la siguiente ilustración se muestra una tarjeta de comunicación de cuatro puertos que son las utilizadas en los MLAGs.

2.2.3.1 Configuracion de Puertos de Comunicación


El DPC 3330 proporciona dos puertos como standard en la tarjeta del CPU, y ocho puertos seriales adicionales. Estos puertos pueden configurarse para interface RS-485 o RS-232. La interface RS-485 es


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requerida para comunicación con la red BSAP, mientras que la interface RS-232 se requieere para otro dispositivos como PC o impresoras.

Para la configuración de los puertos, las tarjetas de comunicación tiene un "switch" para cada puerto, SW1 - SW4. En donde SW1 controla los Puertos A/C, SW2 controla los Puertos G/I, SW3 controla los Puertos B/D y SW4 controla los Puertos H/J.

Tabla para Interface RS-232

La siguiente tabla muestra la configuración para comunicación RS-232; el acceso a esta información permite al operador identificar la condición diseñada para la operación del controlador. Al comparar la posición de los “dip-switch” de la tabla con la condición real del componente, el operador puede diagnosticar desviaciones en la correspondencia de éstos.

Configuración para comunicación RS-232

DIP-SW Pos. Función Debe estar en

-1 ONOFF

Habilita RS-4XXHabilita Módem

ON

-2 ONOFF

Interface RS-232Interface RS-485

ON

-3 ONOFF


OFF

-4 ONOFF


OFF

-5 ONOFF

Habilita Terminacion RS-485 (Rx -) Deshabilita Terminacion RS-485 (Rx -)

OFF

-6 ONOFF

Habilita Terminacion RS-485 (Rx +) Deshabilita Terminacion RS-485 (Rx +)

OFF

-7 ONOFF

Habilita LoopBack +(RTS a CTS) Deshabilita LoopBack +(RTS a CTS)

ON

-8 ONOFF


ON

Tabla para Interface RS-485

La siguiente tabla muestra la configuración para comunicación RS-285; el acceso a esta información permite al operador identificar la condición diseñada para la operación del controlador. Al comparar la posición de los “dip-switch” de la tabla con la condición real del componente, el operador puede diagnosticar desviaciones en la correspondencia de


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éstos.

Configuración para comunicación RS-232

DIP-SW Pos. Función Debe estar en

-1 ONOFF

Habilita RS-4XXHabilita Módem

ON

-2 ONOFF

Interface RS-232Interface RS-485

OFF

-3 ONOFF


OFF

-4 ONOFF


OFF

-5 ONOFF

Habilita Terminacion RS-485 (Rx -) Deshabilita Terminacion RS-485 (Rx -)

OFF

-6 ONOFF

Habilita Terminacion RS-485 (Rx +) Deshabilita Terminacion RS-485 (Rx +)

OFF

-7 ONOFF

Habilita LoopBack +(RTS a CTS) Deshabilita LoopBack +(RTS a CTS)

ON

-8 ONOFF


ON

LEDs Indicadores

La Tarjetas de Comunicación proporciona un indicador de comunicación ( Tx y Rx) para cada canal de comunicación. El LED de Tx se enciende cuando el canal esta transmitiendo datos, y el LED Rx se enciende cuando el canal esta recibiendo datos. Dependiendo de la cantidad de información, las luces se encienden en forma intermitente indicando actividad en el puerto. Las luces se apagan cuando no hay actividad o data a transmitir.

Ilustración La siguiente ilustración muestra la asociación de cada LED con el puerto de comunicación correspondiente.


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Identificación Para el caso de los MLAGS se utilizaron 2 Módulos de Comunicación de cuatro puertos; con lo cual se tiene una total de 8 puertos de comunicación disponibles A/B, C/D, G/H e I/J, además de los 2 puertos ubicados en la tarjeta del CPU: BIP1 y BIP2, lo cual hace un total de 10 puertos de comunicación.

Distribución La distribución establecida para estos seis puertos se muestra en la siguiente tabla, el acceso a esta información permite al operador identificar la distribución de los cables de comunicación en el controlador. Al comparar la distribución de los puertos de la tabla con la condición real de distribución de puertos del controlador, el operador podrá diagnosticar desviaciones en la correspondencia de éstos.

Distribución de Puertos de Comunicación

Configuración RTU Maestra Configuración RTU EsclavaPuerto Conexión Puerto ConexiónBIP1 Con un PC BIP1 Con un PCBIP2 Con un PC BIP2 Con RTU Maestra

A Con el SCADA (Radio) A Lazo Hart #6B Con RTU Esclava A B Lazo Hart #5C Lazo Hart #1 C Lazo Hart #3D Con RTU Esclava B D Lazo Hart #4G Lazo Hart #2 I Lazo Hart #2H Con RTU Esclava C J Lazo Hart #1I Lazo Hart #2 I Lazo Hart #2J Con RTU Esclava C J Lazo Hart #1


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2.2.4 Modulos de Entrada/Salida

Introducción Estos modulos se encargan de recibir la información proveniente del campo y enviar los comandos de ejecución. Cada controlador posee dispositivos de entrada/salida. Se tienen tarjetas discretas de entrada/salida y tarjetas análogas de entrada/salida, como se describen a continuación:

2.2.4.1 Modulos Discretos de Entrada

Descripción Los circuitos de Entradas Discretas son usados para generar un cambio de estado en la señal. Los DI son activados por el cierre en la conexión del +DI y el -DI a través de un contacto. Cada DI contiene un LED para indicar visualmente el estado de la señal. Este LED se enciende cuando la señal de entrada correspondiente esta en estado de ON. El voltaje mínimo requerido para cambiar de un estado OFF a un estado ON es de un 90% del voltaje de entrada, y el nivel de voltaje necesario para cambiar de un estado ON a un estado OFF es del 10% (máximo) del rango de entrada.

Bloque Terminal

Estos módulos pueden tener ocho o dieciséis puntos de entrada. Las tarjetas utilizadas en los MLAGs tienen capacidad para dieciséis entradas discretas configurables. La conexión de las señales para DI está hecha en un bloque terminal o ‘bornera’ dual, como se muestra en la figura, en la que se puede apreciar que existe un común por cada dos señales.

1/3-COM

DI-1+

DI-3+

5/7-COM

DI-5+

DI-7+

9/11-COM

DI-9+

DI-11+

13/15-COM

DI-13+

DI-15+

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

TB1

TB2

2/4-COM

DI-2+

DI-4+

6/8-COM

DI-6+

DI-8+

10/12-COM

DI-10+

DI-12+

14/16-COM

DI-14+

DI-16+

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Configuración Los rangos de entradas son de 12 V y 24 V, pudiendo ser la alimentación externa o interna. Además, cada DI puede se contacto seco u Open Collector. Se asocia un grupo de jumpers (W1) a cada


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entrada discreta para lograr la configuración deseada.

Configuración para Alimentación Interna

Configuración para Alimentación Externa

Configuración para Contacto Seco

2.2.4.2 Modulos Discretos de Salida

Descripción El Módulo de Salida Discreta (Discrete Output DO) posee salidas binarias las cuales relacionan su estatus a una función del proceso. Los módulos discretos de salida pueden ser de tipo open collector o de tipo relé de contacto. Las DO tipo open collector tienen capacidad para hasta 8DO, mientras que las tipo relé de contacto tienen capacidad para hasta 4 DO, los cuales pueden ser configurados mediante jumpers para un contacto normalmente abierto o un contacto normalmente cerrado. Cada DO contiene un LED para indicar visualmente el estado de la señal. Este LED se enciende cuando la señal de entrada correspondiente esta en estado de ON. Los módulos discretos de salida


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se utilizan para activar dispositivos de alarmas, lazos de control y lazos discretas. Las tarjetas utilizadas en los MLAGs tienen capacidad para ocho salidas.

Bloque Terminal

La conexión de las señales para DO está hecha en un bloque terminal o ‘bornera’ dual, como se muestra en la figura. La bornera A corresponde a la conexión positiva de la señal y la bornera B a la conexión negativa.

12345678

12345678

BA

DO1 +

DO2 +

DO3 +

DO4 +

DO5 +

DO6 +

DO7 +

DO8 +

DO1 -

DO2 -

DO3 -

DO4 -

DO5 -

DO6 -

DO7 -

DO8 -

Configuración para Open Collector

Los circuitos de Salidas Discretas Open Collector son capaces de manejar hasta 100 mA. y 35V DC. Estos circuitos son alimentados con una fuente de poder externa.

Configuración para Contacto Seco

Los Circuitos Contacto Relay son capaces de manejar hasta 2 Amper y 50V DC. La alimentación puede ser de 12V DC ó 24V DC.


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2.2.4.3 Modulos Análogos de Entrada

Descripción Los módulos de Entrada Analógica (Analog Input AI) pueden tener cuatro u ocho puntos de entrada. Las tarjetas utilizadas en los MLAGs son de ocho entradas analógicas de alta densidad. Cada entrada analógica (AI) puede configurarse para 1-5 V ó 4-20 mA.

Bloque Terminal

La conexión de las señales de AI está hecha en un bloque terminal o ‘bornera’ dual, como se muestra en la figura. La bornera derecha corresponde a la conexión positiva de la señal y la izquierda a la conexión negativa.

12345678

12345678

BA

AI1 +

AI2 +

AI3 +

AI4 +

AI5 +

AI6 +

AI7 +

AI8 +

AI1 -

AI2 -

AI3 -

AI4 -

AI5 -

AI6 -

AI7 -

AI8 -

Configuración Cada una de las entradas análogas de este módulo se configuran de forma independiente: 1-5 V ó 4-20 mA. Esta configuración se hace mediante “jumpers” (W1A hasta W8A y W1B hasta W8B).


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Configuración 1 – 5 Voltios

Configuración 4 a 20 mA

+-

A1

B1

MODULO AI

Alimentación Interna Alimentación Externa

2.2.4.4 Modulos Análogos de Salida

Descripción Los módulos de salida analógica (Analog Output AO) pueden tener dos o cuatro puntos de salida. Las tarjetas utilizadas en los MLAGs tienen capacidad para cuatro salidas analógicas configurables, mediante un “switch”, para 1-5 V ó 4-20 mA.

Bloque Terminal

La conexión de las señales de AO está hecha en un bloque terminal o ‘bornera’ dual, como se muestra en la figura. La bornera A corresponde a la conexión positiva de la señal y la bornera B a la conexión negativa.

Configuración Cada una de las salidas análogas de este módulo se configuran independientemente para dar un rango de salida bien sea de 1-5 V o de 4-20 mA. Esta configuración se hace mediante un switch (S1).

Configuración 1 – 5 Voltios 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 127 = ON = CLOSE

= OFF = OPEN

SWITCHES S1 (1-12)


1 2 / 0 4 / 2 0 2 3

Configuración 4 a 20 mA

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 127 = ON = CLOSE

= OFF = OPEN

SWITCHES S1 (1-12)

2.3 Interface con Dispositivos HART

Introdución Para establecer comunicación con los transmisores inteligentes HART instalados en campo, la Bristol a desarrollado la tarjeta HDI que soporta interfaces RS-232 y RS-485.

2.3.1 Protocolo de Comunicación HART

Definición Los dispositivos inteligentes de campo utilizan el protocolo de comunicación HART (Highway Addressable Remote Transducer) porque los datos digitales se transmiten a través de la señal de 4 – 20 mA que los alimenta, sin que esto cause ningún tipo de interferencia.

Caracteristicas A continuación se listan las principales características del protocolo HART:

Fácil de comprender y usar

Compatible con sistemas existentes de 4-20 mA.

Comunicación punto a punto simultánea, 4-20 mA y digital.

Modo alternativo “multi-drop”.

Transmisión para cada dispositivo de: medición de variables, número de identificación, rango, información sobre el dispositivo, diagnóstico y mensajes simples.

Tiempo de respuesta digital de 500 mS por cada dispositivo; el modo “burst” tiene una respuesta de 300 mS.

Arquitectura abierta; gratuitamente disponible para cualquier usuario.


El protocolo HART opera usando el principio de Modulación Binaria de Frecuencia (Frecuency Shift Keying - FSK) el cual está basado en la comunicación standard Bell 202. La comunicación digital se logra mediante dos frecuencias, una menor 1200 Hz y una mayor 2200 Hz, las cuales representan los bit 1 y 0 respectivamente. Las ondas senosoidales de estas frecuencias son superpuestas en la señal análoga DC para obtener comunicación análoga y digital simultáneamente. Como el valor medio de la señal FSK es siempre


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cero, la señal 4-20 mA no se afecta.

Dos dispositivos maestros pueden conectarse a cada lazo HART. El primario es generalmente un manejador de sistemas o un PC. Mientras que el segundo puede ser un terminal “hand-held” o una computadora portátil.

2.3.2 La Tarjeta HART Device Interface (HDI)

Función La tarjeta HDI permite a una red de dispositivos HART comunicarse con los controladores Bristol Babcock. La HDI soporta interfaces de comunicación RS-232 Y RS-485.

Características Los elementos característicos de la tarjeta para interfaz con dispositivos HART (HDI) son los siguientes:

RS-232 o RS-485 seleccionable.

Opera con alimentación externa de 9 a 30 VDC

Utilizable con Dispositivos HART y con Transmisores 3508 de Bristol Babcock.

El modo de comunicación RS-485/RS-232 es valido para dispositivos HART.

Componentes La tarjeta HDI tiene tres conectores:

Conector DescripciónJ1 Conector de 9 pines para interfase RS-232

TB1 Bornera de 6 puntos para interfase RS-485 y alimentación de entrada.

TB2 Bornera de dos puntos para conexión con dispositivos esclavos en campo.


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Ilustración En la siguiente figura se visualiza la ubicación de los conectores de la tarjeta HDI:

Configuración En la tarjeta HDI existen unos jumpers que permiten configurar el modo de comunicación (RS-232/RS-485), habilitar los LEDs de status e incorporar una resistencia de 250 Ohm en el lazo.

Tabla En la siguiente tabla se presenta la identificación y asignación de jumper en Tarjeta HDI:

Identificación de Jumpers

Jumper # Descripción Pos. 1-2 Pos. 2-3

W1 RS-232 Mode Habilitar Deshabilitar

W2 3508 Mode (10 mS ON Delay) Deshabilitar Habilitar

W3 * RS-485 Rcvr. 120 ohm Terminator Habilitar Deshabilitar

W4 * RS-485 Rcvr.Positive Bias. Habilitar Deshabilitar


1 2 / 0 4 / 2 0 2 3

Identificación de Jumpers

Jumper # Descripción Pos. 1-2 Pos. 2-3

W5 * RS-485 Rcvr.Negative Bias. Habilitar Deshabilitar

W6 * RS-485 Xmtr. 120 ohm Terminator Habilitar Deshabilitar

W7 Habilitar LED status Habilitar Deshabilitar

W8 Lazo Resistor 249 Ohm Conectado Abierto

3. OPERACIÓN Y DIAGNÓSTICO OPERACIONAL DEL DPC-3330

Introducción La operción correcta y eficiente del controlador de procesos DPC-3330 es la base para el funcionamiento adecuado de los procesos automatizados del Múltiple. El operador deberá ampliar su perfil de competencia en la detección y diagnóstico oportuno de las fallas más comunes asociadas a la operación de procesos de distribución y control de gas a los pozos.

En el siguiente capítlo se desarrolla una guía operacional para la ejecución del arranque y operación y parada del controlador de procesos DPC 3330 y se presentarán las recomerndaciones para su mantenimiento operacional, lo que le permitirá al operador la posibilidad de detectar y realizar un diagnóstico aproximado de la condición real del equipo.

3.1 Operación del DPC-3330

Introdución

3.1.1 Inspección Preliminar


Capítulo

3

41

1 2 / 0 4 / 2 0 2 3

Procedimiento Antes de encender el DPC, se deben chequear los siguientes items:

Inspección PreliminarPaso Descripción

1 Asegurar que todas las tarjetas y circuitos de entrada / salida están bien configurados. Configure todos los jumpers y switche según la aplicación requerida.

2 Colocar en la tarjeta del CPU el jumper de la bateria de respaldo.

Nota:Si éste no está colocado se puede perder la memoria RAM o carga ACCOL, en una falla o interrupción de poder. La memoria FLASH mantiene la porción de carga programada.

3 Verificar que todas las tarjetas están colocados en el socket correcto y aseguradas correctamente.

4 Verificar que los conectores de los modulos de entrada y salida esten colocados correctamente en su propio socket.

5 Verificar que exista el voltaje especificado para alimentar el DPC (12V ó 24 V. DC) en los terminales de poder de la Tarjeta SI.

6 Verificar la capacidad o tamaño del fusible en la tarjeta SI.

7 Inspeccionar y limpiar el interior del chasis del DPC si existen algunas herramientas, cables sueltos, tuercas,etc. Ya que estos pueden ser causa de cortocircuitos o problemas de operación intermitente.

8 Verificar que los procesos externos asociados con el DPC estén desconectados en forma manual.

3.1.2 Arranque del DPC-3330

Procedimiento Para arrancar un DPC por primera vez es importante que los pasos dados anteriormente se hayan verificado, permitiendo asi, continuar


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con la siguiente secuencia de pasos:

Arranque de la RTU

Paso Descripción

1 Encender la fuente de poder externa que suministra los 24 Vdc ó 12 Vdc a la RTU.

2 Con el uso de un Multímetro digital verificar que la salida de la fuente es el voltaje correcto, en caso de no ser así, ajustar el valor al nivel correcto de salida.

3 Cuando se aplica poder el LED PF ubicado en la Tarjeta de Interconexión de Sistemas debe encerderse indicando la presencia de +24 V, +15 V, -15 V y +5 V de salida.

4 Si el PF Led no enciende, puede ser que el fusible este quemado. Verifique el fusible y reemplacelo si se requiere. Si al reemplazarlo no se tiene aún poder verifique el cableado en caso de existir un cortocircuito.

5 Cuando el DPC está operando, el Led MC debe estar continuamente encendido para indicar que exite un correcto desarrollo.

6 Si el controlador no tiene carga, el DPC ejecuta un diagnostico de inicio al ser encendido. Este procedimiento se llama “corrida fria” y es idéntica a la secuencia que se ejecuta cuando se pulsa el botón de Reset .

7 La prueba de diagnostico puede observarse en los Leds de estatus del modulo CPU. En general, los 6 Leds, y el led de Watchdog van a estar encendiéndose durante la secuencia de la prueba. Si se detecta una falla durante el test el Led Idle se enciende y aparece encendido un patrón en los led de status indicando el tipo de falla. Si esto ocurre verifique la falla en la tabla del Anexo 1.


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Arranque de la RTU

Paso Descripción

8 Cuando la carga se completa, el DPC comienza a ejecutar la programación de la carga ACCOL. El Led de Watchdog se apaga y se debe encender en forma intermitente el Led Idle.

Nota:Si el botón de Reset del Modulo CPU se presiona, el controlador desarrolla una “carga fria”. Ejecuta la secuencia de diagnostico y la memoria RAM esta lista para recibir una nueva carga, ya que la anterior se borro.

3.1.3 Shutdown del DPC-3330

Procedimiento El procedimiento para apagar el DPC puede variar de un proceso a otro, pero en general los pasos que se deben verificar son los siguientes:

Shutdown del Controlador

Paso Descripción

1 Si los procesos involucrados son criticos, se deben colocar en manual todos los instrumentos de control, válvulas, transmisores y switches en general.

2 Pulsar el botón de poder ubicado en el Modulo System Monitor y colocarlo en la posición OFF.

3 Apagar la fuente de poder externa de 24 V dc.

4 El procedimiento para apagar el DPC se ha completado.

3.2 Servicio del DPC-3330

Introduccion A los Controladores y Expansiones de I/O Bristol Babcock se les puede hacer servicio en caliente, sin embargo, se recomienda colocar todos los controladores PI en Manual y desenergizar los actuadores previamente. Esto se hace para prevenir cualquier acción de control no deseada durante el servicio.


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Las tarjetas de Entrada/Salida pueden reempalzarse estando el controlador encendido, es decir, pueden quitarse y colocarse sin necesidad de interrumpir el proceso automatizado. Sin embargo, no se debe hacer lo mismo con la tarjeta del CPU y las tarjetas de Comunicación.

3.2.1 Autodiagnóstico


Los Leds DS1-DS8 presentes en la tarjeta del CPU indican la condición de operación de la RTU. La siguiente tabla describe la función de cada uno de ellos:

Identificación del LED

Descripción

Watchdog (DS8) y Idle/Run (DS7)

Permiten visualizar el status de operación del CPU.

Leds de Status (DS1-DS6)

Visualizan las fallas del autodiagnóstico. Si la RTU no tiene carga, ejecuta un diagnóstico de inicio al ser encendido. Este procedimiento se llama “corrida fría” y es idéntica a la secuencia que se ejecuta cuando se pulsa el botón de Reset en la Tarjeta del CPU. La tabla con el patrón de fallas de estos Leds se encuentra en el Anexo 1.

Master Clear Este Led indica que el Master Clear no esta activo cuando esta encendido (ON). Este Led debe permanecer encendido durante la operación normal de la RTU, se apaga (OFF) solo cuando detecta que el voltaje de entrada o el necesario para la circuiteria está fuera de las especificaciones. Se encuentra en la Tarjeta de Interconexión de Sistemas.

Power Fail Este Led indica que no ha ocurrido una falla de poder cuando esta encendido (ON). Este Led debe permanecer encendido durante la operación normal de la RTU, se apaga (OFF) solo cuando detecta que el voltaje de entrada o el necesario para la circuiteria está fuera de las


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Identificación del LED

Descripción

especificaciones. Se encuentra en la Tarjeta de Interconexión de Sistemas.

Procedimiento para Autodiagnóstico

Los LEDs de status DS1 – DS6 generan información sobre la RTU durante el arranque y operación regular del controlador. Al ocurrir una falla o detectar un error, estos LEDs se encenderán según un patrón, que al interpretarse, indican el área general del problema. La secuencia de la prueba autodiagnóstica de la DPC 3330 es como sigue:

Prueba Autodiagnóstica de la DPC 3330

Paso Descripción

1 El usuario debe apagar y encender la RTU o presionar el botón de Reset (SW2) para que inicie la “corrida fría”. En este punto en led de Watchdog debe encenderse y los seis leds de status (DS1-DS6) también se encienden.

2 Los registros del CPU, es el primer item a probar. Si se detecta alguna falla, el test se detiene y el LED de Idle se enciende. Los LEDs de status se encienden según el patrón indicado en la tabla anexa.

3 Si no ocurrió ningún tipo de falla en el paso anterior, el test continúa con la prueba de Memoria RAM. Esta prueba chequea una porción de memoria RAM para usar luego en otras pruebas. El PIC se prueba para verificar que las interrupciones requeridas para RAM esta disponibles. La prueba completa de la RAM se ejecuta. Si ocurre alguna falla el LED Idle se enciende y los LEDs de status se encienden según patrón indicado en la tabla anexa.

4 Las siguientes pruebas se ejecutan en este orden:

- Batería de Respaldo RAM

- Batería del Reloj en Tiempo Real (RTC)

- RTC – incluyendo PIC Externo


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Prueba Autodiagnóstica de la DPC 3330

Paso Descripción

- PROM

- Reloj Interno

- DMA (Direct Memory Access H/W)

Cualquier falla descrita anteriormente se muestra en los LEDs de status y detiene el test a excepción de la prueba de batería y la prueba de PROM, que no detienen el test pero si muestran momentáneamente en los LEDs la falla.

5 La próxima prueba corresponde a los Módulos de I/O. Al final de esta prueba los LEDs DS1 – DS6 se apagan por 1 seg., luego se encienden por 1 seg., y se apagan de nuevo por 1 seg. Luego se muestra el status de los módulos de I/O en los LEDs. Si no hay módulos de I/O instalados o existe alguna falla, los LEDs permanecen apagados por algunos segundos mientras se completa el ciclo de la prueba.

3.2.2 Batería de Respaldo

Procedimiento Se recomienda que la batería de respaldo se verifique en intervalos de 3 a 6 meses para asegurar su buen funcionamiento. Una batería averiada o muerta no provee la capacidad de respaldo de memoria RAM durante una falla de alimentación o un apagón. El procedimiento de prueba de la batería de respaldo es como sigue:

Diagnostico de la Batería de RespaldoPaso Descripción

1 Desconectar el jumper W1, ubicado en la Tarjeta del CPU.2 Conectar el terminal positivo (+) del Multímetro DMM a W1

(pin 2) y el terminal negativo (-) del DMM a tierra3 El voltaje medido debe ser mayor de 3.0 Vdc. Un voltaje

menor indica que la batería esta al final de su vida útil.4 Remover los terminales del DMM y re-insertar el jumper W1.

El jumper W1 debe colocarse en la posición correcta de operación.


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3.2.3 Software para Diagnostico

Introducción Un diagnostico detallado permite al usuario desarrollar una evaluación más completa de la RTU identificando fallas en áreas especificas como el CPU, RAM, comunicación serial o en los modulos de I/O. El programa DIAG es la herramienta desarrollada por Bristol Babcok que permite diagnosticar y probar los componentes del DPC. Este programa de diagnostico también proporciona soporte para calibración de los modulos de entradas / salidas. Posteriormente se daran mas detalles sobre este punto.

3.2.4 Detección de Fallas

Tarjetas de I/O Si en algún momento se encuentra una falla en una tarjeta de I/O, se deben realizar los diagnósticos de la tarjeta y si es necesario reemplazarla.

CPU en estado de Watchdog

Si se encuentra un CPU con el Led de Watchdog encendido, lo primero que debe hacer es medir el voltaje de alimentación, el cual debe estar en el rango de 21,5 VDC a 28 VDC.

Si el voltaje está bien, verifique los Led de Status los cuales indican la causa por la cual la remota se encuentra en Watchdog según la tabla ubicada en el anexo 1.

3.3 Recomendaciones de Seguridad

Normas Generales

La seguridad es parte fundamental de cualquier trabajo de operación o mantenimiento que se realice en una instalación de PDVSA, por lo tanto es responsabilidad de todo el personal cumplir con las reglas y recomendaciones de seguridad.

Practicas de Seguridad

Las siguientes prácticas deben ser puestas en ejecución:

Mantener el área de trabajo limpia y ordenada.

Usar las herramientas y equipos apropiados.

Repasar los procedimientos de seguridad antes comenzar la ejecución de cualquier trabajo.

Detectar y analizar los riesgos y peligros asociados, para tomar las


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medidas preventivas requeridas.

Nunca trabaje solo, siempre procure la presencia de otras personas para que lo socorran en caso de accidente.

Instrumentos de Campo

En los instrumentos de campo encontramos los riesgos de descarga eléctrica ya identificados anteriormente y adicionalmente los asociados por las altas presiones de gas provenientes del proceso al cual se encuentran conectados.

La incorrecta manipulación de las tomas de proceso en donde las presiones están cercanas a las 2000PSIG, puede causar accidentes con traumatismos severos y hasta letales.

Otro riesgo ocurre cuando se producen descargas eléctricas en ambientes clasificados como peligrosos por la probable formación de mezclas explosivas.

Atenuantes

del RiesgoPara minimizar los riesgos descritos se deben considerar las siguientes recomendaciones:

Asegúrese de cerrar las válvulas manuales de toma de proceso y usar el tornillo de purga antes de proceder a retirar cualquier transmisor de flujo o presión.

Verifique el buen estado y la correcta instalación de los accesorios de conexión de los instrumentos a proceso, antes de ser colocados en servicio.

Desconecte la alimentación eléctrica de cualquier instrumento antes de proceder a destapar el mismo, para evitar la formación de chispas eléctricas en un ambiente clasificado.

Controlador de Procesos Distribuidos RTU -3305

En el gabinete donde se ubica el controlador de procesos también se encuentran los riesgos de descarga eléctrica ya identificados, por lo que las recomendaciones de seguridad anteriormente descritas, también son aplicables aquí.

Una recomendación adicional no relacionada con riesgos al personal pero que si involucra probables interrupciones de operación o daños a los equipos de control por interferencia electromagnética, es el uso de radios portátiles de comunicación personal, en las cercanías de estos equipos de control. Por lo que es pertinente usar los radios portátiles lo mas retirado posible de los gabinetes.


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4. INTRODUCCIÓN AL ACCOL: SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN

Introducción

4.1 Qué es ACCOL

Definición ACCOL (Advance Communications and Control Oriented Language), es un lenguaje de programación diseñado por Bristol Babcock, el cual está orientado al control de procesos y a la comunicación entre diversas unidades de la arquitectura.

Función Facilita la implantación de tareas o aplicaciones que permiten realizar las funciones típicas de un SCADA o Sistema de Control Distribuido. Ofrece una extensa variedad de módulos o funciones predefinidas y estructuras sencillas de control que permiten definir desde simples secuencias hasta controles entrelazados. Es capaz de realizar una amplia variedad de funciones aritméticas, manipulación de arreglos y lista de señales, modulación de procesos, simulación y optimización.

Programas El Sistema ACCOL incluye, entre otros, los siguientes programas:

Archivo DescripciónAIC Compilador interactivo de programas ACCOLABC Compilador tipo batch de programas ACCOLACLINK Enlazador de programas ACCOL para generar la

cargaREV Reverse compiler para cargasTOOLKIT Herramienta interactiva para manipulación de cargas

en los controladores


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Archivo DescripciónTASKSPY Herramienta interactiva para el seguimiento de tareas

en la carga del controladorACDOC Documentador de programas ACCOL

4.1.1 Módulos ACCOL

Definición Los módulos ACCOL son programas que han sido diseñados para efectuar un cálculo o una función de comunicación en particular. Dichos cálculos o funciones pueden realizarse físicamente por un determinado panel de instrumentos, por lo tanto, los módulos ACCOL son subrutinas que emulan funciones de hardware.


Debido a esto, cada módulo tiene un nombre que concuerda con el dispositivo de hardware para el cual ha sido diseñado. Las Entradas y Salidas de los módulos se denominan terminales. Estos se representan por líneas que entran y salen del símbolo asignado al módulo. Los nombres asociados a los terminales son descriptivos la función que desempeña el módulo. A cada terminal se le asocia un valor constante o una señal según se requiera.

4.1.2 Señales ACCOL

Definición Las señales en ACCOL son equivalentes a nombres de variables que se usan comúnmente en lenguajes de programación como Basic, Fortran y Pascal. Por tanto, existe una norma para definir los nombres, un tipo asociado al dato y características propias asociadas a la manipulación.

Función Los módulos en ACCOL son como hardware, es natural que exista alguna forma de conectarse unos con otros. Esta es la función de las señales en ACCOL, son responsables por el flujo de datos entre los módulos. Cuando se asigna la misma señal ACCOL a los terminales de dos módulos, se dice que estos terminales están conectados o ‘cableados’ juntos.

Tipos de Señales

Las señales ACCOL pueden ser de tipo analógicas, lógicas o alfanuméricas (string):

Señal Descripción

Analógicas Son variables numéricas almacenadas como


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Señal Descripción

números punto flotante en 4 bytes según el formato estándar IEEE. Su valor debe estar en el siguiente rango:

±1.75494E-38 a ±3.402823E38

Lógicas Son variables que sólo pueden tener dos valores: 1 ó 0. Estos son representados por defecto por el valor ON ó OFF. Los valores o estados de la señal se interpretan según se muestra a continuación:

CIERTO = TRUE = ON = 1

FALSO = FALSE = OFF = 0

Alfanuméricas o STRING

Son variables a las cuales se asocia un mensaje o grupo de caracteres alfanuméricos. No tienen asociado un valor numérico o estado ya que su valor corresponde al mensaje. La longitud de la cadena debe estar entre 0 y 64 caracteres incluyendo los espacios en blanco. En general, las variables tipo string se utilizan para desplegar en una interfaz local mensajes asociados a los procesos en forma interactiva. Sólo pueden accesarse mediante las utilidades del Sistema TOOLKIT o TASKSPY

Nombre de una Señal

El nombre de una señal o variable se refiere a la forma de referenciar el espacio de memoria donde se almacenará el contenido de la misma. El contenido puede ser constante, modificado por un módulo o tarea de aplicación, o modificado manualmente por el usuario del Sistema.

Nota

Se considera ideal asociar un nombre a cada variable acorde a su función. Sin embargo, esto no es una limitante operativa y, por tanto, es responsabilidad del analista la definición de patrones que permitan identificar todas y cada una de las señales en el Sistema.


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Formato del Nombre

Un nombre de señal ACCOL es un conjunto de caracteres alfanuméricos que consiste ordenadamente de 3 elementos denominados base, extensión y atributo. Un nombre deberá ser definido al menos por su base. Las señales o variables en ACCOL por lo tanto presentan la siguiente sintaxis:

base.extensión.atributo

Sintaxis Las señales o variables en ACCOL II tienen la siguiente sintaxis:

Sintaxis Significado

Nodo: base.extensión. atributo

Nodo= es un campo de cuatro caracteres y debe comenzar por letra.

base = es un campo de 8 caracteres y debe comenzar por letra.

extensión = es un campo de 6 caracteres

atributo = es un campo de 4 caracteres

Estandares de Nomenclatura

Los Estándares de Nomenclatura de PDVSA define la siguiente nomenclatura básica para puntos de datos:

Nomenclatura para puntos de Datos PDVSA

Significado

YY ZZZZ _ AAAAA TT EE ii

YY: Tipos de infraestructura de producción

ZZZZ: Nombre de la infraestructura de producción

AAAAA: Variable de procesos

TT: Tipo de equipo o área de medición

EE: Nombre del equipo o área de medición

ii: Identificador

Características A cada señal se asocian características que permiten establecer las condiciones de operación y manipulación de la misma. Estas son:

Condiciones de Operación

Descripción

Initial State Es el estado que asumirá la señal lógica cuando la remota sea cargada. Por defecto el estado inicial


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Descripción

es OFF.

Initial State Value

Es el valor que asumirá la señal analógica cuando la remota es cargada. Por defecto el valor inicial es 0.

Manual Enable/Inhibit (ME/MI)

Es un bit que indica si la señal puede ser modificada manualmente (Enable) o sólo puede ser modificado por la ejecución de tareas (Inhibit). Por defecto su valor es ME.

Control Enable/Inhibit (CE/CI)

Es un bit que indica si el valor de la señal puede ser modificado (CE) o no (CI) por la ejecución de tareas. Por defecto su valor es CE.

ON/OFF Text Texto asociado a la condición ON y OFF de una señal lógica. Puede indicarse hasta 6 caracteres para cada uno. Por defecto el texto es “ON” y “OFF” respectivamente.

Units text Hasta 6 caracteres que definen el texto asociado a la medida de una señal analógica. El cambio de este texto no involucra la conversión de unidades de ingeniería automática.

Read Priority Es un número que indica el mínimo nivel de seguridad requerido para poder leer el valor de la señal. El valor debe estar entre 1 y 4. Por defecto es 1.

Write Priority Es un número que indica el mínimo nivel de seguridad requerido para poder escribir o modificar el valor de la señal. El valor debe estar entre 1 y 4. Por defecto es 1.

Base Name Text

Permite asociar entre 1 y 64 caracteres como texto descriptivo de la base. Esto se puede hacer de dos formas: como constante, introduciendo directamente el texto o, indirectamente, por el texto contenido por la señal de tipo string indicada.

Local/Global Si la señal es Global, analógica con alarma o lógica con alarma, esto le indica a la herramienta DBB que deberá incluirla en la Base de Datos de


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Descripción

Tiempo Real. Por tanto, si la señal es utilizada como variable auxiliar para cálculos u otro tipo de operación que no es del interés del Operador del Sistema, deberá marcarse como Local. Por defecto, todas las señales son Locales.

Logical Alarm Type

Define la condición por la cual una señal lógica generará alarma. Por defecto la señal alarmará por la condición ON.

Alarm Priority Permite seleccionar la prioridad de la alarma que será generada, a saber: Critical (crítica), Non-Critical (no crítica), Operator Guide (guía del operador) o Event (evento). Por defecto, la prioridad de alarma es crítica.

Analog Alarm Type

Permite definir hasta cuatro condiciones de alarma para señales analógicas. Estas son LOW (Por baja) , LOW-LOW (Por muy baja), HIGH (Por alta) y HIGH-HIGH (Por muy alta). A cada condición puede asignársele un valor constante o un nombre de señal cuyo valor será el límite de alarma en particular. Por defecto esta es HIGH-HIGH.

Alarm Enable/Inhibit (AE/AI)

Es un bit que indica si el mensaje de alarma está habilitado (Enable) o inhibido (Inhibit). Por defecto el bit está AE.

Deadbands Permiten definir dos rangos de banda muerta (por alta ó HDB y por baja ó LDB), para el reporte de alarma analógica. El punto analógico alarmará según el límite establecido y permanecerá en alarma mientras el retorno a condición normal no sea igual al límite de alarma menos la banda muerta si es por alta o el límite más la banda si es por baja. Esto permite prevenir le generación de mensajes de alarma cuando la señal cruza repetidas veces el límite de alarma.


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Combinación de Bits

Interpretación

MI CE Señal controlada por el Sistema

CI MI Señal con valor constante

ME CE Señal controlada por el Sistema y el usuario

ME CI Señal inhibida

4.1.3 Tareas en ACCOL

Definición Una tarea ACCOL es una serie de módulos y procedimientos de control los cuales se ejecutan secuencialmente como un bloque funcional. Las tareas se ejecutan según la frecuencia y la prioridad especificadas por el usuario o definidas por el sistema. Un archivo contiene tareas ACCOL y tareas del Sistema.

Características A continuación se presenta un cuadro comparativo de las características de los tipos de tarea de un archivo de carga.

Tareas ACCOL Tareas del Sistema

Las tareas ACCOL son aquellas asociadas a programas implementados por el usuario. Un archivo de carga puede contener una o más tareas ACCOL que ejecuten diversas funciones de control. A las tareas ACCOL, el usuario les asocia una rata de ejecución y una prioridad. Todas las tareas ACCOL de una misma carga deben compartir el uso del CPU del controlador. Una tarea ACCOL, en particular, se ejecutará de acuerdo a la rata de ejecución. En una carga pueden definirse hasta 127 tareas

Las tareas del Sistema son aquellas asociadas con funciones propias del sistema operativo, tales como comunicaciones, redundancias, poll y diagnósticos. Un archivo de carga contiene un número preestablecido de tareas del sistema. A las tareas del Sistema, la rata de ejecución y la prioridad son fijadas por el mismo sistema. Todas las cargas contienen las tareas del Sistema, estas contiene funciones de arranque, comunicación, redundancia y diagnóstico. Algunas tareas del sistema ejecutan funciones particulares


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Tareas ACCOL Tareas del SistemaACCOL. Cuando se definen más de una tarea ACCOL en una misma carga, las ratas de ejecución deben seleccionarse de forma tal que cada tarea se ejecute completamente antes de que le toque correr nuevamente. Los valores para las ratas de ejecución varían entre 0.02 y 5400 segundos, o ‘C’ para que se ejecute en forma continua. A cada tarea ACCOL puede asignársele una prioridad que varia entre 1 y 64, siendo 64 la mayor prioridad de ejecución. En caso de que dos tareas tengan la misma prioridad entonces, compartirán el uso del CPU de forma tal que se puedan ejecutar.

asociadas a módulos ACCOL, estas tareas tienen preasignadas sus prioridades

Prioridades de las Tareas

El programador ACCOL debe decidir cuándo ciertas tareas ACCOL deberán tener una prioridad mayor que las del Sistema. Con el fin de estudiar la relación entre las prioridades de tareas ACCOL y las del Sistema, se debe buscar la prioridad de la tarea ACCOL y compararla con las prioridades de las tareas del Sistema.

Cualquier tarea del Sistema ubicada de esta manera tendrá una prioridad de ejecución menor que la tarea ACCOL estudiada. Debe tenerse especial cuidado en no colocar algún módulo ACCOL en una tarea ACCOL cuya prioridad sea mayor que la tarea del Sistema que los soporta.

4.1.4 Arreglos de Datos

Definición Los Arreglos de Datos son tablas indexadas que permiten almacenar y leer datos de un mismo tipo. Pueden ser analógicos o lógicos. Los arreglos analógicos contienen datos numéricos y los lógicos datos de estado ON/OFF.


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Características Cuando se crea un arreglo debe indicarse si será utilizado únicamente para lectura (Read Only “RO”) o para lectura y escritura (Read/Write “RW”).

Los arreglos RO derivan su nombre del hecho que los módulos ACCOL solo pueden accesar sus datos para lectura. Por tanto, el diseñador puede asignar valores a los elementos de un arreglo “RO” al momento de definir o editar la carga.

Los módulos ACCOL son los únicos que pueden escribir datos a un arreglo RW. Por tanto, los arreglos RW no pueden ser inicializados al momento de su definición.

Los arreglos pueden ser de una dimensión (1 columna por n filas) o de dos dimensiones (m columnas por n filas). Se hace referencia a los arreglos mediante su número y son globales a todas las tareas de la carga.

Por ejemplo:

#ADATA 100[20, 30] Referencia al elemento almacenado en la fila 30, columna 20 del arreglo analógico 100 y

#LDATA 50[1,15] indica el elemento almacenado en la fila 15, columna 1 del arreglo lógico 50.

4.1.5 Listas de Señales

Definición Las listas de señales son estructuras para almacenar nombres de señales y accesarlas secuencialmente para la comunicación o procesamiento. A cada lista de señales se le asigna un número entre 1 y 255. Cada lista puede contener hasta 3999 líneas en las cuales se le asignan los nombres de señales. Las señales dentro de la lista son referenciadas mediante el número de la línea en que se definieron.


Resultan necesarias para ciertos módulos tales como el MASTER, SLAVE, MUX y DEMUX donde se accesan secuencialmente un gran número de señales para la comunicación o procesamiento. Las listas son asignadas a los módulos mediante los terminales de éstos y no pueden ser utilizadas en instrucciones o ecuaciones.

4.1.6 Datos Cuestionables


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Definición Para las señales de entrada analógicas, el controlador impone algunas restricciones tanto en hardware como en software. Las restricciones en hardware están dotadas de una circuitería especial en la tarjeta analógica de entrada (AI), como protección contra el fuera de rango de la señal de campo. En el software el sistema ofrece un bit asociado a cada medida que indica la calidad o confiabilidad de la medida.

Bit de Cuestionabilidad

Las tarjetas analógicas de entrada (AI) están diseñadas para aceptar una sobrecarga considerable sin dañarse, los circuitos tienen un rango de 5% más del rango máximo y 5% menos del rango mínimo. Una condición de carga por arriba o por debajo de los limites es detectada por el software del sistema. Estos limites ocurren en un 2,5% del rango máximo o del mínimo para proveer limites del 102 % y -2,5% respectivamente.

En caso de detectarse alguna de las condiciones anteriores, se activa el bit de dato cuestionable asociado a la señal. En el software diseñado las señales asociadas a este bit, corresponde a todas las entradas analógicas del sistema provenientes de transmisores, tales como la Presión, Temperatura, Flujo Diferencial, Flujo Instantáneo y Posición de Válvulas.

Fuera de Rango La detección de fuera de rango para entradas de voltaje se lleva a cabo de forma diferente. Cualquier condición de bajo-rango o sobre-rango menor del 1% es ignorada, enviando el valor al módulo. Sin embargo este valor no debe exceder al 2,5%, ya que esta es la desviación máxima que puede detectar la tarjeta AI de bajo nivel. Cuando este valor es recibido por el módulo, el bit de ‘dato cuestionable’ es encendido y se efectúan los cálculos en base a los terminales ZERO y SPAN.

4.2 ACCOL WorkBench

Definición El ACCOL Workbench es un software basado en Windows el cual nos permite crear, modificar y documentar un archivo fuente ACCOL, y construir un archivo de carga ACCOL. Mediante el ACCOL WorkBench también se pueden desarrollar operaciones en línea, como cargar, depurar, cambiar datos y estructuras ACCOL. Las funciones de ACCOL WorkBench pueden activarse haciendo click en los items de la barra-menú.

Ventajas El ACCOL WorkBench permite tener múltiples ventanas abiertas,


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pudiendo verse diferentes secciones del mismo archivo ACCOL, y también más de un archivo abierto simultáneamente; posesionándose rápidamente en cada uno de ellos. Para iniciar ACCOL WorkBench se debe hacer doble clic sobre el icono correspondiente en la ventana de Open BSI Tools. Al iniciarse aparece una ventana con la barra de titulo “Accol WorkBench”.

4.2.1 Estructura de una carga en ACCOL WorkBench

Descripción Al abrir un archivo de carga. ACC, mediante ACCOL Workbench puede observarse que se abre una ventana con un grupo de iconos identificativos a cada sección presente en una carga ACCOL.

Cada icono: Target, Security, Memory, Communications, Base Names, Process I/O, Task #, Signals, List, etc. corresponden a una sección del archivo fuente de ACCOL. En la siguiente tabla se da una breve descripción de cada sección:

Nombre de la Sección Descripción

CPU

Define el tipo del controlador de la Red 3000 que va a recibir el archivo de carga. Esta sección también incluye el número de la versión para el archivo ACO.

Seguridad

Especifica los códigos de seguridad para los niveles de seguridad del 1 al 6. La característica de encriptación debe activarse en esta sección.

Comunicaciones

Define el uso de los puertos de comunicación en el controlador. Por ejemplo, Maestro, Esclavo, Logger, etc. También se incluyen aquí el número adicional de buffers de comunicación y el número de buffers para el tiempo en que ocurren las alarmas.

Memoria

Define la cantidad de memoria instalada en el controlador. El tamaño de la carga ACCOL no puede exceder esta cantidad. Esta sección también define la cantidad de memoria requerida por ciertas estructuras


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Nombre de la Sección Descripción

ACCOL.

Procesos de I/O

Define los procesos de entrada / salida instalados en el controlador, o en alguna unidad remota de entrada / salida.

Tareas

Define todas las características de las tareas: Frecuencia, prioridad y frecuencia de redundancia. Además, incluye todos los módulos ACCOL y estructuras de control de la tarea.

Nota: ACCOL crea automáticamente una tarea especial no ejecutable llamada la Tarea 0. Esta tarea se reserva para módulos especiales no ejecutables.

Nombres BasesDefine el texto de la base para señales bases en ACCOL.

Señales

Define e inicializa las señales creadas por el usuario. También define sistemas de señales basados en entradas de otras secciones.Nota: Los sistemas de señales se definen automáticamente en ACCOL Workbench; El usuario no debe crearlas.

ListasDefine las listas de señales.

Arreglos AnalógicosDefine los arreglos de data analógica.

Arreglos Lógicos

Define arreglos de data lógica.

FormatosDefine formatos de comunicación ASCII.


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5. OPENBSI: SOFTWARE DE COMUNICACIÓN

Introducción

5.1 Redes Bristol Babcock

Introducción Para propósitos de este curso, entendemos por Red a uno o más controladores Bristol Babcock de la serie 3000, conectados mediante una linea de comunicación a un PC (Network Host) en el cual esta corriendo el software Open BSI ver. 3.x.

Cada RTU representa uno nodo de la red, el cual se comunica con otras RTUs y con la estación en donde corre el Open BSI, a través de sus puertos de comunicación.

Definición El tope de una red de controladores de procesos y dispositivos Bristol Babcock se conoce como Red Maestra. Esta red maestra puede ser una estación de trabajo con Open BSI operando con un software supervisorio, como FIX de Intellutión.

Nodos Un nodo es el elemento básico de una red. En el tope de la red se encuentra el nodo maestro de la red.

Además del nodo maestro existen otros nodos en una red. Los nodos que no tienen otros nodos después de ellos se llaman nodos terminales. Los nodos terminales reciben la data de los instrumentos de campo.

Los nodos ubicados en el primer nivel después del nodo maestro son llamados esclavos del nodo maestro de la red. De igual forma, estos nodos son maestros de otros nodos esclavos ubicados en un


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nivel inferior. La función de cada maestro es recopilar data de sus esclavos y mantenerla esta data hasta que sea interrogado por su nodo maestro.

Direcciones en la Red

Cada nodo en la red tiene 7 bits para una dirección local la cual es única en esa línea de comunicación, y una dirección global de 15 bits la cual es única es la red. La dirección local se configura mediante switches en el nodo y es la dirección que utiliza para recibir transmisiones locales de su maestro. La dirección global es requerida para enrutar un mensaje de un nodo a cualquier parte de la red. La dirección global consiste en una lista con las direcciones locales de cada nodo para que un mensaje pueda moverse del nodo maestro de la red al nodo destino. La dirección global se almacena en una estructura denominada Node Routing Table (NRT), Tabla de Enrutamiento de Nodo.

Network Host PC (NHP)

Overview of Supported Network Architectures

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Network Host PC (NHP)A Network Host PC (NHP) is any Open BSI 3.0 (or newer) workstation.Typically, the NHP has some RTUs connected to it (it serves as the 'host' for thoseRTUs). Those RTUs must be defined in a Network Definition (NETDEF) Files atthis NHP. Any other NHP can only gain access to these RTUs if access is granted bythis NHP. The other NHP does NOT need not know the address of the RTU itwants to communicate with; it only needs to know the address of the NHP which ishosting the RTU, and the RTU's name.An Open BSI 3.0 Workstation without attached RTUs is still technically consideredto be an NHP, even though it is not 'hosting' any RTUs. Its role in the network isthat of a proxy workstation. It contacts other NHP(s) which do have attached


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RTUs, and requests proxy access to those RTUs. Depending upon the type of

5.2 El Programa OpenBSI

Definición El OpenBSI es un software de Comunicación, que transfiere datos entre las aplicaciones de Windows y la red BSAP residente en las RTU’S.


El OpenBSI contiene un grupo de aplicaciones denominadas Open BSI Utilities las cuales interactúan con la capa de comunicación para:

Enviar carga a los controladores de proceso de la red Bristol

Recolectar y manipular información desde la red Bristol. Generar archivos basados en la Información recolectada.

Monitorear y controlar la comunicación OpenBSI.

The Open Bristol System Interface (Open BSI) is a layer of communications softwarewhich provides access to a network of Bristol Babcock remote process controllers.Above this communications layer are a group of applications (programs) which arecollectively known as the Open BSI Utilities. These utilities interact with thecommunications layer to:_

Download ACCOL load files to Network 3000-series controllers_

Collect and display data from the controllers_

Monitor and control Open BSI communicationsVarious SCADA applications, such as OpenEnterprise or Intellution®

FIX®

software,can also use Open BSI communications, and data files generated by Open BSI utilities,


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to access the Bristol network in order to display and report information from fieldinstrumentation about a running process. An operator then uses this information tomonitor and/or interact with the process.

The standard set of Open BSI utilities is accessed from within a Windows programgroup on the PC; each utility is described, briefly, below:NetView starts Open BSI and allows the user to define details about howOpen BSI should work. It uses a series of 'wizards' to help the user definecharacteristics of the communication network, as well as the remote processcontrollers (RTUs) which make up the network. NetView allowscommunication to Bristol controllers in standard BSAP networks1

, inexpanded node addressing EBSAP networks2

, and in Internet Protocol (IP)networks3

. It also allows the user to specify security levels, and systemdirectory and file locations. NetView supports on-line changes to the systemconfiguration, and can also be used to monitor the 'health' of Open BSIcommunications. NetView is described in detail in 'Chapter 6 - UsingNetView'.Downloader transfers a linked ACCOL load file (*.ACL) from the PC to arunning Network 3000-series remote process controller. It is described in'Chapter 7 - Using the Downloader' .DataView collects and displays several types of process data from aNetwork 3000-series controller, including signal values, data array values,signal lists, archive data, and audit trail information. In addition, it allowsthe user to search for signals based on various criteria. It is described in'Chapter 8 - Using DataView'.Remote Communication Statistics Tool allows additional monitoringof Open BSI communication information. Details on buffers,communication ports, and custom protocols are accessible via this tool.Some of the information collected via this tool is primarily of interest toBristol Babcock support personnel. It is described in 'Chapter 9 - Using theRemote Communication Statistics Tool' .LocalView allows local communication with an attached controller (RTU),and also allows field upgrades of system firmware. LocalView also is usedto configure cold download parameters and Internet Protocol (IP) addressesfor IP controllers. It is described in 'Chapter 5 - Using LocalView'.Alarm Router collects alarm data from the network and displays it in a


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window for the operator to view. It also exports the alarm data to otherMMI/SCADA packages which provide alarm management capabilities. It isdescribed in 'Chapter 11 - Using Alarm Router'.

5.2.1 OpenBSI Utilities

Archivos Los principales programas del OpenBSI son accesados desde una ventana de Windows la cual contiene los archivos que a continuación son descritos:

Archivo DescripciónOpenBSI Setup Inicia la comunicación, y permite al usuario definir

detalles sobre como puede trabajar el OpenBSI. Estos detalles incluyen parámetros de Comunicación, niveles de seguridad, localización de archivos y directorio del sistema.

RTU Dowloader

Transfiere la carga de la RTU (archivo .ACL) desde el PC hasta el controlador remoto.

RTU Data View Recolecta y muestra, desde el controlador, algunos tipos de datos del proceso incluyendo valores de señales, valores de arreglos de datos, lista de señales y archivos de datos. Además permite al usuario la búsqueda de señales definiendo varios criterios.

OpenBSI Monitor

Permite visualizar en línea la actividad de comunicación con el OpenBSI. Este es útil durante la realización de pruebas al sistema y problemas de comunicación.

Data Collector Es un grupo de programas que permiten la recolección de arreglos de datos, lista de señales, alarmas y archivos de información. Los cuales pueden ser accesados al momento, o mediante un esquema predefinido.

Data File Conversión

Toma archivos de datos generados por el Data Collector y los convierte a un formato que pueda ser utilizado en otras aplicaciones.

OpenBSI DDE Server

Permite enviar valores de señales de un controlador a través de OpenBSI a un recopilador


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Archivo Descripción

DDE, el cual puede ser una hoja de cálculo o un procesador de palabras.

5.2.2 Cómo usar el Open BSI

Preliminares Antes de comenzar es necesario que el software OpenBSI Utilities y las herramientas de ACCOL se encuentren instaladas en el PC, y que la Topología de Red (NETTOP) ya este creado y actualizado.

Procedimiento A continuación se enumeran los pasos a seguir para establecer comunicación con una red de remotas Bristol:

Paso Descripción

1 Arrancar el archivo Open BSI Setup, haciendo doble click en el icono correspondiente. La ventana de Configuración aparecerá.

2 Escribir el password y Verificar el directorio de parámetros. El password por defecto es “666666”

3 Definir los parámetros para iniciar el sistema de comunicación4 Iniciar el driver de comunicación Open BSI. Si no aparece la

palabra “runing” en la barra de status, es posible que uno de los parámetros definidos en el paso anterior no este correcto

5 Definir la línea de comunicación. Si no existe ninguna línea definida se debe crear una nueva o en caso contrario modificar una existente.

6 Verificar que la comunicación esta activa utilizando el DataView. Para verificar la comunicación se debe hacer:

Doble clic en el icono del programa Data View. Dar el password permisivo Seleccionar el nombre del nodo de la red

Luego se debe hacer clic en el icono de Signal Search para buscar el valor de una señal.

7 Guardar el archivo creado. Si esta trabajando la comunicación se debe almacenar el archivo creado el cual tiene una extensión. BSI

5.2.3 Diagnostico y Calibración: El Programa DIAG

Generalidades Para efectuar diagnósticos a los Controladores de Procesos Bristol


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Babcock y para calibrar las tarjetas de I/O favor ubicar el manual de diagnóstico suministrado con los equipos.

Esta sección describe el hardware y el software básico necesario para utilizar el Sistema de Diagnóstico de BBI. Ademas de los procedimientos utilizados para diagnosticar los diferentes componentes del DPC-3330

Software Requerido

El paquete estándar de ACCOL incluye un programa para el diagnóstico llamado DIAG6. Este programa muestra un sistema de menús para configurar y ejecutar las pruebas de diagnóstico, además de configurar la comunicación entre el computador y el controlador 3335, iniciar pruebas y mostrar los resultados en el monitor del computador.

Hardware Requerido

El programa de Diagnóstico se ejecuta en una gran variedad de computadores personales, es importante resaltar que los computadores portátiles usados como PEI (Process Engineer´s Interfase) no están certificados para operar en zonas de alto riesgo. Por este motivo, asegúrese que el equipo únicamente va a utilizarse en ambientes seguros para evitar daños futuros.

Equipo Requerido

A continuación se lista una serie dispositivos externos necesarios para ejecutar pruebas y calibración de los circuitos internos.

Equipos DescripciónVoltímetro Digital (DVM) 5-1/2 dígitos de resoluciónMultímetro Digital 1 ohm – 10 M ohmFuente de Voltaje DC Variable 30 Vdc + 0.001 VdcFuente de corriente 1 mA a 20 mAFuente de Poder Variable 120 Vdc + 0.2 mVdc, 100 mA

Requerimientos de Comunicación

El computador personal se comunica con el controlador de procesos DPC-3335 vía puerto serial RS-232 conectado al puerto de comunicación configurado para operar como RS-232 o RS-423 en el Controlador 3335. El sistema de diagnóstico de BBI usa el puerto BIP1 como interfaz con el PEI tanto para cargar como para la ejecución del programa de diagnóstico

5.2.4 Diagnostico de Puertos Seriales de Comunicación


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Procedimiento Esta prueba usa la técnica del loop-back para verificar la correcta operación del puerto a diagnosticar.

Paso Descripción1 Configurar el modo loop-back mediante los switches de la

tarjeta de comunicación donde se encuentran los puertos2 Seleccionar el puerto. Los puertos a probar se seleccionan

introduciendo en el campo “Port to Tested” la letra de identificación de cada puerto (A, B, C, D,I, J) o el número 1 ó 2 en el caso de los puertos BIP1 o BIP2 respectivamente.

3 Seleccionar la rata de baudios.4 Ejecutar el test.

5.2.5 Diagnostico de Tarjetas Análogas de Salida

Procedimiento para Verificar Calibración

Esta prueba requiere que las salidas esten configuradas de 1-5 V. Coloque el SW1 en la posición correspondiente a esta configuración.

La primera prueba a ejecutar es la de Verificar de Calibración, los pasos a seguir se describen a continuación:

Paso Descripción1 Seleccionar la opción UNDERRANGE para el nivel de

voltaje2 Seleccionar la opción Verificar Calibración.3 En cada punto verificar con el voltímetro el nivel de voltaje

correspondiente según la tabla niveles de voltaje anexa4 Repita los pasos 1-4 para los siete rangos configurados.

Rango Lectura del DVM

UNDERRANGE +0.8 V ± 4mV0 % +1 V ± 4mV25 % +2 V ± 4mV50 % +3 V ± 4mV75 % +4 V ± 4mV100 % +5 V ± 4mV

OVERRANGE +5.2 V ± 4mV


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Procedimiento para Verificar Interferencia

Para la verificar la interferencia entre puntos adyacentes se ejecuta la Prueba de Interferencia. A continuación se describe el procedimiento a seguir :

Paso Descripción1 Seleccionar “Interference Test”. El status del test es el

siguiente:Canal 1/3 = 0% Canal 2/4 = 100 %

2 Con el DVM verificar la salida para cada canal:Canal 1/3 = 0% 1 V ± 4 mV Canal 2/4 = 100 % +5 V ± 4 mV

3 Seleccionar nuevamente la opción “Interference Test”. Para intercambiar la carga de los puntos, se obseva lo siguiente:Canal 1/3 =100% Canal 2/4 = 0 %

4 Con el DVM verificar la salida para cada canal:Canal 1/3 = 0% +5 V ± 4 mV Canal 2/4 = 100 % +1 V ± 4 mV

5.2.6 Diagnostico de Tarjetas Análogas de Entrada

Procedimiento para Verificar Calibración

Esta prueba requiere que las entradas esten configuradas de 4 – 20 mA con alimentación interna. Coloque el coloque los jumpers W1 – W8 en la posición correspondiente a esta configuración. La primera prueba a ejecutar es Verificación de Calibración Amplificador, a continuación se describen los pasos necesarios para su ejecución:

Paso Descripción1 Seleccionar la opción Verify Amplifer Calib2 El resultado del test se muestra debajo de la columna

STATUS.

Procedimiento para Prueba de Terminación

Para chequear los valores en los puntos terminales de la bornera TB1 se ejecuta la Prueba de Terminación, a continuación se describen los pasos necesarios para su ejecución:

Paso Descripción1 Seleccionar la opción Analog Input Termination Test


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2 Con el uso del DVM medir el voltaje de salida entre los puntos AI1-A y AI1-B. Este debe ser de 24 V.

3 Mover el DVM al siguiente punto de la bornera hasta completarlos todos.

5.2.7 Diagnostico de Tarjetas Discretas de Entrada

Procedimiento Esta prueba requiere que las entradas esten configuradas con alimentación interna. Coloque el coloque los jumpers W1 – W8 en la posición correspondiente a esta configuración. Los pasos necesarios para ejecutar este test se muestran a continuación:

Paso Descripción1 Seleccionar la opción Discrete Input Circuitry2 El programa devuelve el status de la prueba3 Seleccionar la opción Discrete Input Display4 Coloque un puente entre los terminales +DI1 (TB1-2) y -

DI/O1 (TB1-1).5 Verifique que en la pantalla es status del led cambie a 1

(encendido)6 Observe el led correspondiente al punto para chequear su

estado.7 Repita los pasos anteriores para las otras entradas8 Use patrones alternados de estados ON/OFF para verificar

que una entrada no está afectada por el estado de las otras entradas

5.2.8 Diagnostico de Tarjetas Discretas de Salida

Procedimiento Esta prueba aplica a todas las tarjetas DO. Todas las salidas se prueban automáticamente en forma secuencial. Esta prueba requiere que se coloque el Numero de pases en forma continúa: CR. Los pasos necesarios para ejecutar este test se muestran a continuación:

Paso Descripción1 Colocar la opción “Board Number to Test” en CR2 Seleccionar “Discrete Output Sequence”


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3 Observar la secuencia de encendido de los LED de la tarjeta DO

4 Seleccionar “Discrete Output Display”5 En el campo Drive DO colocar el punto que desea probar6 Para estado ON se mostrará un 17 Para estado OFF se mostrará un cero8 Observe el led correspondiente al punto para chequear su

estado.

5.3 Mantenimiento Preventivo

Respaldos Siempre se debe tener una copia de respaldo de la última carga enviada a la RTU. Para llevar un mejor control de las versiones, se recomienda etiquetar siempre la fecha en que se envió la carga y que cambios se realizaron.


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6. ANEXOS

6.1 ANEXO 1: Patrón de Falla LEDs de Status

Prueba DS15 DS14 DS13 DS12 DS11 DS10

FALLAS CPU/PERIFERICOS INTERNOS:Registros CPUReloj Interno (IT)2PIC InternoDMAReloj Interno 0 y 1 / Velocidad del CPUNPX presente con Librería del SoftwareError Programación Carga ACCOL Flash

000001000010000011000100000101000110000111

FALLAS PERIFERICOS EXTERNOS:Sistema RAMBaja batería (Advertencia)Registros RedundantesRAM RedundanteSystem/ACCOLPROMCustom PROM (Advertencia)Make RAMReloj en Tiempo Real (RTC)RTC Batería Interna (Advertencia)

0100010100XX0101000101010110000110XX0110010110110111XX

STATUS MÓDULOS I/OSlots nros.

Primera MuestraSlots nros.

Segunda Muestra

#1 #2 #3 #4 #5 #6 T T T T T T

#7 #8 #9 #10 #11 #12T T T T T T

FALLAS INICIAR CARGA COMUNICACIÓN:Falla Puerto A y BFalla Puerto C y D

100001100010

ERRORES DE CONFIGURACION:Falla versión de CargaError de Configuración de Memoria:

- Carga ACCOL demasiado grande para PROM FLASH

110001110010

Nota: 0=OFF ; 1=ON ; X=Intermitente ; T = Prueba puede ser ON o OFF


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6.2 ANEXO 2: Configuración de Cables de Comunicación

6.2.1 Interface RS-485 (Instrumentos HART)

6.2.2 Interface RS-232 (Puertos B, C y D)

6.2.3 Interface RS-232 (Puerto A)


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BIBLIOGRAFIA

Para la elaboración de este manual se consultaron los siguientes textos:

Manual : REMOTE TERMINAL UNITS. DPC 3330

Bristol Babcock. Aug/99

Manual : AN INTRODUCTION TO ACCOL


Manual : 33XX DIAGNOSTICS.


Manual : OPEN BRISTOL SYSTEM INTERFACE UTILITIES MANUAL.



manual dpc3330

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