Recomendaciones para clientes.

Autor:
Viktor Ilyin,
Ingeniero Jefe M+V Zander Facility Management CIS

Desarrollo de esquemas óptimos de automatización funcional

Los diagramas de automatización funcional forman parte de la documentación ejecutiva del sistema de control automatizado y son el documento principal que define el alcance y las funciones del sistema. Los diagramas funcionales muestran un objeto de automatización tecnológica, por ejemplo, una unidad de ventilación, y las correspondientes entradas/salidas de herramientas de automatización de software y hardware. Las conexiones entre un objeto tecnológico y las entradas/salidas forman los llamados «puntos de datos», cuyo número es uno de los parámetros determinantes de los indicadores de calidad y costes del proyecto del sistema de control automatizado.

A primera vista, cuantos más “puntos de datos”, mayor será la cantidad de automatización, calidad y eficiencia del proyecto. Sin embargo, un aumento en el número de «puntos de datos» conduce a un aumento en el software y el hardware y, en consecuencia, en el costo de los equipos y los equipos de automatización. Se requieren controladores adicionales para la entrada/salida de señales físicas y licencias de software adicionales (en adelante, software). Por cierto, para muchos fabricantes líderes el coste del software depende del número de «puntos de datos».

En los últimos años ha ido aumentando el volumen de objetos automatizados basados ​​en la “integración” digital, en los que los objetos tecnológicos se conectan a herramientas de automatización a través de interfaces de transferencia de datos digitales. Por ejemplo, la integración de sistemas de alimentación ininterrumpida aumenta el número de «puntos de datos» en un orden de magnitud. Debe recordarse que un aumento en el número de «puntos de datos» puede causar una complejidad significativa en el diseño estructural de los equipos de automatización, incluidos los diagramas de diseño del hardware y la topología de los buses de datos de comunicación, lo que puede conducir a una disminución en la calidad y confiabilidad general del sistema.

Por otro lado, reducir el número de «puntos de datos» puede provocar una funcionalidad insuficiente del sistema y, en última instancia, el incumplimiento de los requisitos de la especificación técnica. Por lo tanto, en la etapa de diseño, una de las etapas más importantes es la coordinación de esquemas de automatización funcional óptimos que cumplan con los requisitos para mantener un equilibrio en la cantidad de puntos de datos. Como regla general, las especificaciones técnicas definen el alcance de la automatización solo en términos generales y no pueden resolver este problema en su totalidad.

Riesgos técnicos

Siempre llega un momento en la etapa de diseño en el que es importante evaluar los riesgos técnicos al implementar soluciones específicas. Al implementar grandes proyectos de automatización industrial (ICS), especialmente en el sector energético, el proyecto incluye secciones enteras sobre la evaluación de la confiabilidad del sistema, incluida la identificación de riesgos potenciales.

Dada la complejidad y la importancia de los modernos sistemas de control automatizados y la baja calidad general del proceso de construcción en su conjunto, es aconsejable utilizar un enfoque similar en nuestra industria.

Los riesgos se pueden considerar principalmente en relación con los sistemas de control automatizados:

Corte de energía.

Dadas las realidades internas, los problemas con el suministro de energía se han convertido en un problema común. Para reducir tales riesgos, se recomienda utilizar sistemas de alimentación ininterrumpida para los principales medios técnicos de los sistemas de control automatizados (estaciones/servidores de control, controladores, hasta proporcionar energía ininterrumpida para circuitos de control individuales). También se recomienda proporcionar energía ininterrumpida para dispositivos periféricos clave seleccionados, como válvulas de control. Muchos fabricantes de equipos cuentan con accesorios de baterías para garantizar la posición segura de los controles.

Fallas en el funcionamiento de las computadoras/servidores del despachador. Nivel superior de sistemas SCADA.

A menudo, las computadoras comunes para uso doméstico se utilizan como nodos clave de nivel superior, no diseñadas para funcionar las 24 horas y a plena carga con la conexión de varios dispositivos periféricos y operaciones constantes de lectura/escritura en el disco. Para reducir dichos riesgos, se recomienda utilizar plataformas de servidor con herramientas de copia de seguridad de datos integradas, matrices RAID y herramientas antivirus.

Temperaturas exteriores bajas.

Puede hacer frío en Rusia. Muchos productos de automatización de proveedores occidentales simplemente no están diseñados para funcionar a temperaturas tan bajas. Según la experiencia, los problemas comienzan a temperaturas de -15°C o menos. No sólo los equipos de automatización en sí, sino también los objetos tecnológicos de automatización, como calentadores de aire, radiadores y tuberías, pueden estar sujetos a una hipotermia anormal. Es necesario prever una selección adecuada de equipos de automatización, por ejemplo, sensores de protección, proporcionar calefacción adicional y aprovechar al máximo los dispositivos de señalización de protección con estricto cumplimiento de las reglas de instalación y configuración. Esto es especialmente cierto para los termostatos protectores en los calentadores de las unidades de ventilación.

Baja calificación del personal de mantenimiento (no es un riesgo técnico, pero ocurre con bastante frecuencia).

• llevar a cabo programas serios de capacitación e instruir al personal durante la puesta en funcionamiento de los sistemas (incluida la capacitación del personal de despacho en cursos especializados);

• organización del servicio de garantía y posgarantía, celebración de contratos de servicio;

• organización de alta calidad del sistema de acceso (diferenciación de derechos) a varias funciones de software de nivel superior;

• implementación de diagramas mnemotécnicos estándar con una interfaz gráfica mínima probada.

Esquema de división de proyectos, principio de integración de sistemas.

En el mercado ruso todavía hay muy pocos grandes integradores de sistemas de control automatizados capaces de implementar un proyecto de automatización a gran escala, incluyendo:

• diseño, suministro, instalación de dispositivos periféricos (sensores, actuadores)

• diseño, suministro, instalación de equipos de automatización

• diseño, suministro, instalación, conexión de dispositivos de distribución eléctrica (tableros, gabinetes), incluidos circuitos de potencia.

Como regla general, el integrador ruso de sistemas de control automatizado realiza solo la segunda parte, en algunos casos la primera y, muy raramente, las tres partes en combinación. En algunos proyectos grandes no hay que olvidar la complejidad de la infraestructura TI de alto nivel; aquí surgen áreas de responsabilidad adicionales para los ejecutores. En condiciones en las que el trabajo de un proyecto se divide entre varios ejecutores, surgen serias dificultades en la integración mutua, tanto a nivel de diseño como durante la ejecución del proyecto, durante los trabajos de instalación y puesta en servicio.

Situación típica: la unidad de ventilación fue instalada por un contratista, el sensor fue suministrado y montado por un segundo, los controladores fueron instalados y conectados por un tercero y la parte de potencia del control fue implementada por un cuarto. No es difícil imaginar qué problemas pueden surgir.

Se recomienda utilizar un esquema de integración único, en el que una empresa implementadora separada sea responsable de todo el proyecto BMS, realizando funciones generales de gestión, administración y coordinación. Al mismo tiempo, aumenta significativamente la eficiencia de la interacción entre el cliente y el contratista. Vale la pena recordar las ventajas del esquema para una empresa contratista general de construcción general.

Configuración de subsistemas individuales

El cliente debe prestar especial atención a el control de calidad de la configuración de los siguientes subsistemas del sistema de control automatizado:

Ajuste de los puntos de calentamiento automáticos.

El esquema de conexión de calefacción más común en Rusia es el independiente. Este esquema no es típico de Occidente, donde se utilizan esquemas de calefacción individuales (calderas). El software y el hardware de los fabricantes occidentales prácticamente no proporcionan algoritmos de software básicos para un circuito independiente, por lo que los especialistas nacionales se ven obligados a desarrollar sus propios enfoques. Y esto da lugar a ciertos problemas con las funciones de regulación de la temperatura de los circuitos en combinación con el diagrama de red de la organización de suministro de calor y el programa de temperatura interna. Se requiere mayor atención para depurar el circuito de control en diversas condiciones de temperatura y tiempo.

Ajuste de unidades de ventilación automática.

Cabe señalar que son frecuentes los casos de ajuste insatisfactorio de los circuitos de control para unidades centrales complejas de suministro y escape que utilizan circuitos de aire acondicionado de varios tipos de recuperación y humidificación. .

Al configurar, es necesario tener en cuenta los parámetros iniciales (incluidos los diagramas I-d) según los cuales la organización de diseño calculó la unidad de ventilación. El proceso general de puesta en marcha deberá contar con la participación activa de las empresas que realizaron la instalación y puesta en marcha de la parte mecánica, tanto hidráulica como aérea. La tarea de la empresa de automatización es reunir todos los parámetros y establecer un esquema viable para regular todas las condiciones de temperatura y tiempo. No debemos olvidarnos del ajuste separado de las funciones de seguridad contra incendios al implementar el sistema de seguridad contra incendios del edificio.

Ajuste de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado.

La instalación de sistemas de refrigeración y aire acondicionado es el tema más delicado. Por un lado, los esquemas de suministro central de refrigeración comenzaron a implementarse hace relativamente poco tiempo y, en consecuencia, los enfoques de automatización aún no se han desarrollado completamente. Por otro lado, como objeto de automatización, un circuito de suministro de refrigeración central con varios circuitos generadores de refrigeración estacionales, con un circuito hidráulico multicircuito, con altos requisitos de calidad de regulación (rango de temperatura estrecho), con altos requisitos de confiabilidad ( aire acondicionado de salas de servidores) — también impone altas exigencias al nivel de implementación del sistema de automatización. En cuanto al volumen de trabajo de puesta en servicio, el sistema de refrigeración y aire acondicionado debería ocupar uno de los primeros lugares.

Actividades de aceptación y entrega y depuración estacional

Uno de los principales problemas para el cliente. En condiciones de rápida entrega y aceptación de edificios en el país, los sistemas de control automático también entran en la categoría de «mano rápida», lo que requiere medidas de aceptación de la más alta calidad y ajustes estacionales con un cierto retraso. Además, a diferencia de otros sistemas, en los que el cliente, con la ayuda de la empresa operadora, puede posteriormente perfeccionar el sistema de forma independiente, en el caso del componente de software y hardware del sistema de control automatizado, esto es extremadamente difícil y costoso. prescindir de un contratista.

Un sistema de control sin ajuste es un producto semiacabado perecedero. Todo lo que hay en el envoltorio es brillante y reluciente, pero dentro hay basura. Por lo tanto, el principal consejo para el cliente: la entrega de un edificio es un evento, pero la entrega de un sistema de control automatizado es completamente diferente. Los «operadores automáticos» deben ser los últimos en abandonar el sitio.

Exigir que el ejecutante del sistema de control automatizado lleve a cabo una gama completa de medidas de acuerdo con GOST 34.601-90, SISTEMAS AUTOMATIZADOS. ETAPAS DE CREACIÓN (que aún no ha sido cancelada). A saber, puntos:

7.1. Preparación de la instalación de automatización para la puesta en funcionamiento de la planta.

7.2. Formación de personal.

7.3. Juego completo de parlantes con productos suministrados (software y hardware, sistemas de software y hardware, productos de información).

7.4. Trabajos de construcción e instalación.

7.5. Trabajos de puesta en servicio.

7.6. Realización de pruebas preliminares.

7.7. Realización de una operación de prueba.

7.8. Realización de pruebas de aceptación.

Se recomienda cerrar cada etapa con actos separados e informes reales del trabajo realizado. Por ejemplo, durante la fase de prueba preliminar, se deben probar CADA punto de datos y TODAS las funciones de automatización. El informe se puede elaborar en base a protocolos automáticos del sistema de nivel superior (tendencias, alarmas, diagramas mnemotécnicos con registro de la fecha de la prueba).

Requerir la transferencia de un conjunto completo de software de aplicación desarrollado para el proyecto (software de primer nivel: diagramas mnemotécnicos, scripts, módulos adicionales, configuraciones, bases de datos).

Requerir la transferencia de un conjunto completo de software del sistema en kits de instalación (kits de distribución en medios), incluidos sistemas operativos y software de automatización. Acuerde de antemano la posibilidad de transferir software de desarrollo; esto generalmente está asociado con costos adicionales y términos de licencia.

Asegúrese de obtener información sobre todos los nombres de acceso y contraseñas posibles. Hoy la empresa promotora existe, pero mañana puede que no exista. Su edificio permanecerá en pie durante muchos años.

Los sistemas tecnológicos del edificio tienen un carácter estacional de funcionamiento pronunciado. En invierno funciona el sistema de calefacción central y se utiliza un sistema de refrigeración con “dry-coolers”. En verano, el sistema de calefacción se utiliza únicamente para el suministro de agua caliente; las máquinas de refrigeración se utilizan para enfriar. Los períodos transitorios tienen sus propias características. El modo de funcionamiento de las unidades centrales de tratamiento de aire también depende en gran medida de la temporada.

Todo esto requiere trabajos adicionales de puesta en marcha estacional en el sistema de control automático. Por regla general, el cliente debe acordar de antemano las obligaciones contractuales para estos trabajos. El sistema se puede poner en funcionamiento en una temporada y los problemas aparecerán después de dos o tres meses con cambios en la temperatura exterior. Es necesario prestar atención a la depuración de los algoritmos de gestión del tiempo, tanto en horario laboral como no laboral (noches, fines de semana, festivos).

La realidad es que, una vez finalizados los trabajos de instalación y realizadas las primeras comprobaciones aleatorias de las funciones básicas en el nivel superior, la empresa encargada de la instalación abandona el lugar y abre el período de garantía. Todo el trabajo restante de prueba y depuración recae sobre los hombros del cliente y de la empresa operadora. De hecho, durante el período de garantía el sistema alcanza la perfección.

Funcionamiento en garantía y posgarantía

Normalmente, el período de garantía para los sistemas de control automatizados no supera el año. Teniendo en cuenta la experiencia rusa e internacional, se recomienda acordar plazos de al menos 2 años. Durante este período deberán cumplirse los plazos de puesta en servicio y entrega de los subsistemas individuales y los ajustes estacionales antes mencionados. Es necesario tener en cuenta que las obligaciones de garantía del sistema de control automatizado pueden incluirse en las obligaciones de garantía general de la empresa contratista general de construcción, en este caso los plazos deben ser superiores a un año;

Después de poner el sistema en funcionamiento, es necesario ofrecer al cliente/empresa operadora la posibilidad de realizar cambios de forma independiente en los diagramas mímicos, las listas de mensajes de alarma y las configuraciones de tendencias. En la etapa de operación de garantía, estas acciones no deben conducir a situaciones de conflicto con respecto a la responsabilidad de las partes, estas cuestiones se resuelven mediante acuerdo preliminar entre el cliente y el contratista.

Ya en la etapa de operación de garantía; , es necesario celebrar un contrato de servicio con una empresa especializada (preferiblemente con la empresa desarrolladora) para el mantenimiento. Según nuestra experiencia, los sistemas de control automatizados requieren un mantenimiento periódico mínimo pero altamente calificado: diagnóstico de las principales herramientas del controlador, pruebas, depuración de algoritmos individuales, trabajo en llamadas de emergencia.

Al final del período de garantía, debe asegurarse de que todo el software de aplicación desarrollado esté en el sistema de control automatizado transferido al cliente en su totalidad. De lo contrario, los riesgos de pérdida de software (en los controladores, en las estaciones) pueden resultar en trabajos de restauración con costos acordes con los costos del proyecto.