Sistema de control distribuido DeltaV

El sistema de control distribuido (DCS) DeltaV™, desarrollado por Emerson, es una plataforma de automatización de procesos moderna y altamente integrada diseñada para ayudar a las empresas industriales a optimizar el rendimiento operativo, reducir el riesgo del proyecto y mejorar la eficiencia y la seguridad de la producción. Reconocido por su facilidad de uso, flexibilidad y confiabilidad, el sistema se usa ampliamente en industrias de procesos como petróleo y gas, productos químicos, productos farmacéuticos, generación de energía y alimentos y bebidas.

Al integrar tecnologías predictivas avanzadas, algoritmos de control inteligentes y una interfaz hombre-máquina (HMI) intuitiva, el DeltaV DCS permite una conectividad eficiente entre el personal, los procesos y la producción. Su filosofía de diseño central es la 'simplificación', con el objetivo de reducir la complejidad de la ingeniería, disminuir el tiempo de implementación y brindar soporte y optimización continuos durante todo el ciclo de vida de la planta.

Características clave del sistema

1. Ingeniería y configuración simplificadas

El sistema DeltaV utiliza un entorno de ingeniería unificado que integra alarmas, control de lotes, control avanzado, sistemas de seguridad y registro de datos históricos. Los usuarios pueden configurar rápidamente el sistema utilizando plantillas listas para usar y bibliotecas de configuración modular, lo que reduce significativamente el esfuerzo y el tiempo de ingeniería sin requerir conocimientos especializados profundos.

2. Tecnología de clasificación electrónica

Los métodos tradicionales de cableado de E/S a menudo requieren un cableado cruzado extenso en los gabinetes de control. La tecnología de Marshalling electrónico de DeltaV permite conectar cables de campo independientemente del tipo de señal o estrategia de control. Esto desacopla el diseño de procesos del diseño de infraestructura de E/S, lo que facilita enormemente los cambios en las últimas etapas y minimiza los esfuerzos de rediseño y recableado.

3. Interfaz de operador intuitiva y diseño centrado en el ser humano (HCD)

El sistema DeltaV adopta un enfoque de diseño centrado en las personas (HCD), que proporciona interfaces de operador intuitivas y personalizables. Los operadores pueden acceder rápidamente a información crítica, identificar situaciones anormales y tomar las acciones adecuadas. El sistema también admite gráficos HTML5, lo que permite un uso perfecto en varios dispositivos, como computadoras de escritorio, tabletas y teléfonos inteligentes, lo que mejora la flexibilidad operativa y la capacidad de respuesta.

4. Aplicaciones de control avanzado integradas

DeltaV incluye aplicaciones de control avanzadas integradas, como control predictivo de modelos (MPC), ajuste adaptativo, control de redes neuronales y control de lógica difusa. Estas aplicaciones se ejecutan directamente en el controlador sin configuración adicional ni mapeo de datos, lo que mejora significativamente el rendimiento del circuito de control, reduce la variabilidad del proceso y mejora la calidad y el rendimiento del producto.

5. Gestión Integral de Alarmas

El sistema proporciona gestión y análisis de alarmas integrados, incluida la supresión dinámica de inundaciones de alarmas, información de ayuda de alarmas, clasificación de alarmas y seguimientos de auditoría. Los operadores pueden responder rápidamente según la prioridad, el estado y el área de responsabilidad de la alarma, evitando errores operativos debido a la sobrecarga de alarmas.

6. Historiadores integrados

DeltaV ofrece múltiples opciones de historiador, incluido el Historiador continuo, el Historiador continuo avanzado y el Historiador empresarial. Estas herramientas capturan con precisión eventos del sistema, alarmas y acciones del usuario, y se integran perfectamente con plataformas de datos empresariales como OSIsoft PI Server, lo que respalda el análisis de datos y la toma de decisiones eficientes.

7. Soporte de operaciones móviles

Con DeltaV Mobile, los usuarios pueden ver datos de procesos, tendencias, alarmas e información de lotes en tiempo real en dispositivos móviles, lo que permite el monitoreo y la colaboración remotos, mejorando así la flexibilidad operativa y las capacidades de respuesta.

8. Soporte de virtualización y simulación

DeltaV Virtual Studio admite la implementación, prueba y capacitación de sistemas de control en un entorno virtual. La validación de la lógica de control y la capacitación de los operadores se pueden completar sin hardware físico, lo que reduce significativamente el riesgo y el costo del proyecto.

9. Seguridad y protección de la red

El sistema DeltaV tiene la certificación ISASecure SSA Nivel 1 y cumple con los estándares IEC 62443. Incorpora múltiples capas de protección de seguridad, incluida la segmentación de la red, el bloqueo de puertos, la autenticación de usuarios, la detección de intrusiones y la gestión automatizada de parches, lo que garantiza que el sistema de control esté protegido contra las ciberamenazas.

10. Control del proceso por lotes

Basado en el estándar ISA S88, DeltaV Batch proporciona una solución por lotes totalmente integrada que admite la gestión de recetas, la asignación de equipos, la predicción de calidad en tiempo real y la generación de informes automatizados. Es adecuado para una amplia gama de procesos por lotes, desde plantas piloto hasta líneas de producción complejas.

Principios y arquitectura del sistema

1. Arquitectura de control distribuido

El DeltaV DCS adopta una arquitectura de control distribuido, descentralizando las funciones de control entre múltiples controladores, cada uno responsable de un área o unidad específica. Esta arquitectura mejora la confiabilidad y flexibilidad del sistema: una falla en un controlador no afecta a todo el sistema.

2. Base de datos unificada y entorno de ingeniería

El sistema utiliza una base de datos global unificada para gestionar toda la información de configuración, eliminando problemas de asignación de datos entre múltiples bases de datos. Las herramientas de ingeniería como DeltaV Explorer, Control Studio y Diagnostics brindan una vista completa del sistema y capacidades de depuración en línea, admitiendo configuración tanto local como remota.

3. Integración de dispositivos de campo inteligentes

DeltaV admite múltiples protocolos de comunicación, incluidos HART, FOUNDATION Fieldbus, WirelessHART, Profibus y DeviceNet, lo que permite la integración plug-and-play con dispositivos de campo inteligentes. El estado del dispositivo y la información de diagnóstico se pueden cargar directamente en el sistema de control, lo que respalda el mantenimiento predictivo y la optimización en tiempo real.

4. Marshalling electrónico y flexibilidad de E/S

A través de la tecnología CHARM (módulos de caracterización), DeltaV permite la terminación de E/S independiente del tipo de señal. Los usuarios pueden conectar cualquier tipo de señal en cualquier ubicación, lo que admite la implementación de E/S distribuidas y reduce significativamente los costos de cableado y el tiempo de instalación.

5. Controladores y plataformas de hardware

DeltaV ofrece múltiples opciones de controlador, incluidos los controladores serie M, serie S y PK, que admiten intercambio en caliente, redundancia y E/S inalámbricas. El controlador PK es particularmente adecuado para sistemas de patines de pequeña escala y puede funcionar de forma independiente o integrarse perfectamente en un sistema DeltaV de toda la planta.

6. Ciberseguridad y confiabilidad

El sistema aísla completamente la red de control de la red empresarial, utilizando conmutadores inteligentes y firewalls para evitar el acceso no autorizado. Las funciones de seguridad integradas incluyen autenticación de usuario, auditoría de operaciones y verificación de integridad de archivos, lo que garantiza la estabilidad del sistema incluso bajo amenazas cibernéticas.

7. Entorno de simulación y entrenamiento

DeltaV Simulate proporciona capacidades completas de simulación de sistemas de control, admitiendo la operación virtual de controladores, E/S y lógica SIS. Se puede utilizar para la validación de estrategias de control, capacitación de operadores y pruebas de sistemas, lo que mejora significativamente las tasas de éxito y la seguridad del proyecto.

Referencia: https://www.emerson.com/documents/automation/brochure-deltav-dcs-platform-deltav-en-7217850.pdf