Guido Wink, vicepresidente de Sistemas y Soluciones de Software, Europa, describe algunas de las muchas soluciones de software de Emerson que están ayudando a las organizaciones a aumentar su producción, rendimiento y rentabilidad mediante un mejor control de los procesos.
Un objetivo fundamental en las plantas de proceso es aumentar la rentabilidad al maximizar la producción y el rendimiento, mientras se reduce el consumo de energía. Para lograr esto, los procesos deben operar consistentemente en su punto óptimo, lo que requiere un buen control del proceso y desempeño del operador.
“Los beneficios de la optimización del desempeño pueden incluir hasta un 8 % más de rendimiento, hasta un 10 % menos de costes de energía, una reducción de hasta un 80 % en la variación de la calidad y un aumento de hasta un 5 % en la disponibilidad de los equipos.”
Para lograr un control optimizado de los procesos, es clave que se mantenga la estabilidad del proceso y se minimice la variabilidad. Sin embargo, por razones como un desempeño deficiente de la válvula, un ajuste incorrecto del lazo y estrategias de control inapropiadas, esto a menudo no sucede. Esto puede requerir que los operadores realicen intervenciones manuales para volver a controlar el proceso, alejándolos de otras tareas e introduciendo el potencial de error humano.
El primer bloque fundamental para mejorar el desempeño del control es asegurarse de que los lazos de control del proceso de una planta funcionen bien. Los estudios muestran que, en una planta de procesos típica, casi dos tercios de los lazos de control tendrán un desempeño inferior al de diseño. Esto da como resultado una mayor variabilidad y procesos que se ejecutan de manera conservadora, lo que afecta negativamente la producción, el rendimiento y el consumo de energía.
Muchas organizaciones carecen de las herramientas y los recursos necesarios para monitorizar y mantener cientos de lazos de control, pero Emerson puede proporcionar una variedad de soluciones de software para ayudarlas. Entre ellas se encuentra el DeltaV™ InSight, una poderosa aplicación de monitorización y ajuste de control que permite a las empresas mejorar su control del proceso al monitorizar y reportar el desempeño del control, identificando y diagnosticando lazos problemáticos y recomendando mejoras en el ajuste y el mantenimiento.
Control avanzado y optimización
Emerson también proporciona software para admitir aplicaciones más complejas y desafiantes que requieren un control avanzado y soluciones para la optimización. Por ejemplo, el DeltaV InSight también admite el control adaptativo de lazo cerrado por medio del DeltaV Adapt, una extensión de la aplicación que utiliza modelos de proceso y cálculos de ajuste adaptativo para proporcionar un ajuste del lazo continuo en procesos con dinámicas de respuesta cambiantes o no lineales.
El DeltaV InSight también permite el ajuste sencillo de los bloques de función DeltaV Fuzzy para mejorar la calidad, el rendimiento y la eficiencia del proceso. Los bloques de función DeltaV Fuzzy ofrecen un sustituto práctico y probado en el campo del control PID. El algoritmo patentado proporciona una respuesta más rápida y ajustada y un desempeño superior al control PID tradicional en muchos lazos.
Para obtener mediciones en línea que anteriormente solo estaban disponibles por medio del análisis de laboratorio o analizadores en línea, la aplicación DeltaV Neural proporciona una forma práctica de crear sensores virtuales o inferenciales. El DeltaV Neural es fácil de entender y usar, y sus cálculos permiten un control de la calidad del producto más estricto, lo que a su vez conduce a un mayor rendimiento y una reducción de las pérdidas.
Otra aplicación de control avanzado que puede ayudar a las organizaciones a aprovechar al máximo su planta es el bloque de funciones del control predictivo del modelo DeltaV PredictPro de Emerson, que utiliza este bloque de funciones para abordar la interacción del proceso y las dinámicas difíciles. Maneja fácilmente los desafíos del tiempo muerto excesivo, las constantes de tiempo prolongadas, las respuestas inversas y las interacciones de lazos, lo que permite una variabilidad reducida y un mayor rendimiento y rentabilidad. Dado que la aplicación está completamente integrada en el sistema de control distribuido DeltaV, los componentes prediseñados y los bloques de funciones se pueden utilizar para desarrollar, validar, probar e implementar rápidamente estrategias de control multivariable.
Desempeño del operador
Un factor importante que afecta el rendimiento y la rentabilidad de la planta es la disponibilidad reducida debido a interrupciones no planificadas. Según un estudio del ASM Consortium, aproximadamente el 42 % de las interrupciones no planificadas en las industrias de procesos se deben a errores operativos o humanos. Esto no quiere decir que los operadores sean incapaces, simplemente que su vida laboral se vuelve cada vez más compleja, y un buen ejemplo de esto es la gestión de las alarmas del proceso.
Cuando hay una interrupción del proceso en una planta grande, los operadores pueden verse inundados con cientos de alarmas en el espacio de solo unos minutos. Para ayudarlos cuando esto sucede, el software DeltaV Alarm Mosaic de Emerson proporciona una visualización fácil de comprender del flujo de alarmas, acompañada de herramientas para ayudar a identificar rápidamente las condiciones de la causa raíz.
Para facilitar aún más el trabajo del operador, Emerson ofrece el software AgileOps™, una solución completa de gestión de alarmas. A los operadores se les presentan alarmas que son apropiadas para la operación actual, se rastrea el desempeño de la alarma y se monitorizan y auditan los cambios de la configuración de alarmas. Esto permite la implementación de los ciclos de vida en la gestión de alarmas IEC 62682 e ISA 18.2.
AgileOps consta de varios módulos, incluido uno para la gestión dinámica de alarmas. Esta es una poderosa herramienta de gestión de procesos que permite que las configuraciones de alarmas cambien a medida que cambia el estado operativo. Se ha demostrado que esto elimina los flujos de alarmas durante condiciones adversas, lo que permite a los operadores concentrarse en estabilizar la planta en lugar de responder a alarmas innecesarias.
Otro factor que dificulta el trabajo de los operadores es el diseño deficiente del interfaz humano máquina (HMI), que puede dificultarles la detección rápida de condiciones anormales. Para combatir esto, Emerson proporciona su HMI DeltaV Live avanzado, que ha sido diseñado de acuerdo con las prácticas recomendadas descritas en el estándar ISA 101 para admitir gráficos del operador de alto desempeño. La HMI está diseñada para permitir a los operadores ver información crítica cómo, cuándo y dónde la necesitan. Tiene jerarquías de pantalla integradas, lo que permite una navegación más rápida por el sistema de control y acciones del operador más rápidas, y es compatible de forma nativa con HTML5, lo que sienta las bases para gráficos universales y multiplataforma que son fáciles de diseñar y configurar.
Con todas estas soluciones de software, Emerson está ayudando a los usuarios a lograr su objetivo final de operar sus procesos de manera segura y en el punto económico óptimo, colocándolos en el camino hacia el rendimiento del cuartil superior.
