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Estaciones de trabajo industriales HMI en la empresa Hydrite Chemical Company en Wisconsin, EE. UU. [Referencia]

Detalles del proyecto

Nuevo sistema HMI con antiguo interface con protección contra explosiones
Nuevo sistema HMI con antiguo interface con protección contra explosiones

Cliente | Hydrite Chemical Company

Proyecto | Actualización del sistema DCS

Ubicación | Cottage Grove, Wisconsin, EE. UU.

Finalización | 2010


Actualización a monitores industriales de pantalla plana

Cuando Paul Anderson, el técnico electricista de instrumentación y control de Hydrite Chemical Company, tuvo que sustituir el obsoleto sistema de control y los HMI montados en campo, disponía de una lista de requisitos de la planta que estaba dispuesto a cumplir. Necesita un sistema abierto que ofreciera flexibilidad y actualizaciones sencillas en el futuro. El interface de operario tenía que ser de última generación y extremadamente sólido, capaz de soportar las duras condiciones del peligroso y corrosivo entorno de la planta química y con un amplio tiempo promedio entre fallos (MTBF). También quería contar con un proveedor que compartiese la misma filosofía de funcionamiento en asociación con sus clientes, al ayudarles a fabricar los mejores productos con el mínimo coste.

Muchas plantas industriales siguen utilizando monitores CRT y estos están a punto de llegar al final de su ciclo de vida. Un monitor de pantalla plana industrial es la elección perfecta. Sin embargo, el procedimiento recomendado exige que los clientes estudien qué proveedor les ofrecerá la mejor tecnología de pantalla plana robusta para la industria o, si es necesario, para ubicaciones peligrosas.

Hydrite Chemical Company es un fabricante y distribuidor de sustancias químicas que fabrica ingredientes para el sector de la alimentación y las bebidas, fluoruro para instalaciones de tratamiento del agua y una gran cantidad de sustancias químicas para la limpieza y los servicios sanitarios de una amplia gama de industrias. Hydrite también se asocia con otras empresas para facilitar la preparación de productos de gran calidad y su distribución eficaz por todo el mundo.

Como fabricante de sustancias químicas, un gran número de los materiales y procesos empleados por Hydrite se ubican en zonas peligrosas y deben cumplir estrictos requisitos de seguridad. La mayor parte de su planta de Cottage Grove, Wisconsin, se ha clasificado como Clase I, Div. 1. Otras zonas de la planta son Clase I, Div. 2. Todos los equipos empleados deben cumplir con estas clasificaciones de zonas peligrosas. Las plantas de Hydrite también cuentan con la certificación de calidad con los estándares ISO 9001:2000, lo que garantiza que los productos que fabrican ofrecen de manera uniforme una calidad elevada y que todo el personal y los procesos siguen en todo momento las mismas fórmulas y procedimientos.

Las sustancias químicas se fabrican en lotes y cada lote se gestiona mediante una combinación de control automático y ajustes del operario. Normalmente, existen varios depósitos de suministro, con ingredientes en bruto que se suministran desde los tambores, las bandejas y los depósitos de gran capacidad. De acuerdo con las instrucciones de la fórmula, se deben controlar con cuidado los índices correctos y el suministro de ingredientes. Una vez se inicia un proceso por lotes, el tiempo necesario para obtener un producto terminado puede ser de tan solo unas horas o tardar varios días. Además, una vez iniciado el proceso, cualquier interrupción o parada de funcionamiento puede echar a perder todo el lote. El proceso también produce emisiones y otros subproductos residuales que se deben gestionar, por lo que la facilidad de acceso del operario es una parte integral del flujo de trabajo del procesamiento por lotes.


Selección del sistema adecuado

HMI montado en pared en clase I, div. 1 con sistema de purga
HMI montado en pared en clase I, div. 1 con sistema de purga

Paul Anderson, el técnico electricista de control e instrumentación de Hydrite, tenía la tarea de actualizar el antiguo sistema DCS. En primer lugar, seleccionó un sistema de control de última generación con E/S remotas intrínsecamente seguras. Las ventajas para Hydrite de usar E/S remotas eran dobles. La necesidad de conduits y cableado se redujo considerablemente junto con las horas de mano de obra necesarias para la instalación. Además, el sistema segmentado proporcionó una disponibilidad fiable del sistema junto con la capacidad de realizar reparaciones sin detener el proceso ni perder dinero con la producción.

Para el interface de operario, seleccionó estaciones de trabajo industriales con pantallas táctiles de un proveedor que diseñara y fabricara sus propios productos según las especificaciones de Hydrite en su proveedor de paneles aprobados UL508A, UL698A y CSA.


Conocimiento de sus necesidades

El acceso a la información sobre lotes y procesos, directamente desde la planta ahorra tiempo y puede evitar tiempos de inactividad del sistema debido a errores de proceso no reconocidos. Hydrite se percató de que necesitaba un monitor de tipo industrial de Clase I, Div. 2 diseñado para su uso continuo durante un amplio periodo de tiempo y bajo condiciones muy exigentes. Se tenía que colocar en la zona de ampliación manual para facilitar el trabajo de los operarios y además tenía que soportar las duras condiciones del entorno. También debía incluir una pantalla táctil robusta que soportara el uso constante por parte del personal de la planta.


Estaciones de trabajo industriales

HMI para clase I, div. 1 con teclado y ratón
HMI para clase I, div. 1 con teclado y ratón

Pepperl+Fuchs se asoció con nuestro distribuidor, Standard Electric Supply Co., para especificar y diseñar una solución eficaz HMI para Hydrite. Bob Breitenbach, el especialista en aplicaciones de Standard Electric Supply Co., trabajó estrechamente con Paul para comprender la aplicación y ofrecer la mejor solución posible. Paul eligió las estaciones de trabajo de Pepperl+Fuchs porque eran los únicos HMI que cumplían con todos sus requisitos. Estos sistemas HMI resisten fácilmente el adverso entorno de fabricación, son resistentes a la corrosión y cuentan con un amplio tiempo promedio entre fallos. Paul observó que el tiempo promedio entre fallos de estos monitores ascendía a unas sólidas 500.000 horas, el doble de la duración ofrecida por cualquier otro fabricante de monitores de pantalla plana industriales actualmente presente en el mercado, lo que significaba que sus operarios podían confiar en la fiabilidad y la redundancia de los sistemas HMI dentro del sistema de control.

Las estaciones de trabajo industriales se montan en una carcasa de acero inox. 316 NEMA 4Xpara Division 2 con configuraciones de montaje en pared y en pedestal. Las dimensiones de la carcasa son algo inferiores a los de las antiguas unidades con protección contra explosiones (menos espacio y menos coste). Gracias a las pantallas táctiles resistivas robustas y a los sistemas electrónicos industrializados, los monitores del área peligrosa de la planta de producción fueron capaces de reproducir la misma imagen de alta calidad que los monitores de la sala de control sin necesidad de reprogramar la configuración. Ahora contaban con la misma funcionalidad tanto en la planta de producción como en la sala de control. Ya no era necesario que el personal de la planta realizara varios viajes diarios de la planta de producción a la sala de control. Paul dijo: “La nitidez de la pantalla y el brillo son increíbles gracias a la solución Pepperl+Fuchs.” Para los operarios resulta más sencillo realizar cambios y ajustes; disponen de información más útil, se evita un tiempo de inactividad innecesario y costoso y se reducen los costes de mantenimiento. Otras ventajas menos conocidas son un consumo inferior de energía y la reducción del calor disipante. Además, puede agregar VisuNet HMIs de Pepperl+Fuchs a cualquier sistema para así crear una potente solución informática de visualización, control e información.