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Diseño y simulación del aislamiento térmico y adecuación del sistema de control de temperatura y presión para una celda PVT marca DBR.

dc.rights.licenserestringidoes_ES
dc.contributor.advisorNova Pinzon, Carlos Ivan
dc.contributor.authorQuitian Quiroga, Cristian Ricardo
dc.contributor.authorRodríguez Mejía, Héctor Aníbal
dc.contributor.otherMurcía Sepúlveda, Nathaly
dc.contributor.otherSandoval, Camilo Leonardo
dc.date.accessioned2022-10-03T15:23:51Z
dc.date.available2022-10-03T15:23:51Z
dc.identifier.urihttp://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/10349
dc.description.abstractEste proyecto se realizó con la finalidad de dar continuidad al diseño detallado en la repotenciación de la celda PVT #7 presente en el Instituto Colombiano del Petróleo, propuesto en las cohortes 1 y 2. Se buscó en este proyecto realizar mejoras en el sistema de control de presión y temperatura de la celda PVT #7 logrando migrar dicha celda a los estándares actuales de la industria 4.0; para ello se realizó la programación, conexión y simulación de los equipos que serán implementados en el tablero de control de dicha celda, esto se logró mediante el software de programación TIA Portal de siemens. Además, se realizó un diseño detallado en 3D mediante el software SolidWorks de la celda PVT y del nuevo tablero de control con los equipos a implementar, dando a conocer el resultado final esperado en la repotenciación de la celda. Gracias al software de diseño 3D se logró una simulación del aislamiento térmico a implementar en la celda, buscando corroborar el correcto funcionamiento de dicho aislamiento para futuras implementaciones en la celda y se realizó la propuesta de cambio del sistema de videovigilancia por equipos más actualizados y óptimos para la toma de muestras en los análisis PVT.es_ES
dc.description.sponsorshipInstituto Colombiano del Petroleoes_ES
dc.description.tableofcontentsRESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................. 13 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 14 1. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ........................................ 15 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................. 15 1.2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................... 17 1.3. OBJETIVOS ......................................................................................................... 18 1.3.1. OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 18 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................. 18 1.4. ESTADO DEL ARTE ............................................................................................. 19 2. MARCO REFERENCIAL ...................................................................................... 21 2.1. MARCO CONCEPTUAL ....................................................................................... 21 2.1.1 INTRODUCCIÓN AL CONTROL ...................................................................................... 21 2.1.2 BREVE REVISIÓN HISTÓRICA DEL DESARROLLO DE LA TEORÍA Y PRÁCTICA DEL CONTROL. ........................................................................................................................................ 22 2.1.3 TEORÍA DE CONTROL MODERNA Y ROBUSTA ................................................................ 22 2.1.4 EJEMPLOS DE SISTEMAS DE CONTROL ........................................................................ 23 2.1.5 TIPOS DE SISTEMA DE CONTROL ................................................................................ 26 2.1.6 CONTROL PID .......................................................................................................... 28 2.1.7 IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS .................................................................................... 30 2.1.8 SINTONIZACIÓN DEL CONTROLADOR ........................................................................... 30 2.1.9 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE PLC .............................................................. 31 2.1.10 INTERFAZ HOMBRE - MAQUINA HMI ......................................................................... 32 2.1.18 TIA PORTAL (TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION PORTAL) ....................................... 39 2.1.12 AISLAMIENTO TÉRMICO ............................................................................................ 42 3. DISEÑO DE LA INVESTIGACION ........................................................................ 47 4. DESARROLLO DEL TRABAJO DE GRADO ....................................................... 48 4.1. DESCRIPCIÓN DE LAS DIFERENTES ETAPAS. ............. ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. 4.2. PLAN DE ACTIVIDADES ............................................................................................ 49 4.3. INTRODUCCIÓN AL FUNCIONAMIENTO E INSPECCIÓN FÍSICA CELDA PVT #7 MARCA 4.4. DISPOSITIVOS REMPLAZADOS PARA LA REPOTENCIACIÓN DE LA CELDA PVT #7 MARCA DBR. 53 4.5. REVISIÓN TÉCNICA DE MATERIALES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DE LA CELDA PVT DBR #7 ................................................................................ 54 4.6. IMPLEMENTOS PARA EL MONTAJE DE LA REPOTENCIACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA Y PRESIÓN EN LA CELDA PVT #7 MARCA DBR. ............................................ 63 4.7. CHECK LIST DE LOS PASOS A SEGUIR PARA LA CORRECTA INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS. .......................................................................................................................... 67 4.8. MIGRACIÓN TECNOLÓGICA DE LOS EQUIPOS DE VIDEO VIGILANCIA PARA LAS PRUEBAS REALIZADAS EN LA CELDA PVT #7 MARCA DBR. ................................................................ 72 4.8.1. SELECCIÓN DE LA CÁMARA PARA MEJORA DEL EQUIPO DE MONITOREO DE LAS PRUEBAS PVT EN LA CELDA #7. .......................................................................................... 73 4.8.2. SELECCIÓN DEL MONITOR PARA MEJORA DEL EQUIPO DE MONITOREO DE LAS PRUEBAS PVT EN LA CELDA #7. ........................................................................................................ 75 4.9. DESCRIPCIÓN E ILUSTRACIÓN DE LAS CONEXIONES DEL SISTEMA DE CONTROL DE PRESIÓN Y TEMPERATURA DE LA CELDA PVT #7. ............................................................. 77 4.9.1. ESQUEMA DEL CIRCUITO DE CONTROL DE TEMPERATURA Y PRESIÓN DE LA CELDA PVT #7 MARCA DBR. ........................................................................................................ 77 4.9.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA. ................................................................................ 78 4.9.3. CONEXIÓN MODULO PLC S7 1200 Y MODULO RTD SM1231 ................................. 79 4.9.4. CONEXIÓN FUENTE DE ALIMENTACIÓN CON EL PLC................................................ 80 4.9.5. CONEXIÓN PANTALLA HMI SIMATIC CON PLC ........................................................ 81 4.9.6. CONEXIÓN SENSOR P100 CON MODULO RTD ........................................................ 81 4.10. DISEÑO EN EL SOFTWARE SOLIDWORKS DE LA CELDA PVT #7 Y SU PANEL DE CONTROL. ......................................................................................................................... 82 4.10.1. MEDIDAS DE LA CELDA PVT #7 Y COMPONENTES A IMPLEMENTAR: ..................... 82 4.10.2. DISEÑO EN SOLIDWORKS DE LA CELDA PVT #7................................................. 83 4.11. DISEÑO DETALLADO DEL AISLAMIENTO TÉRMICO PARA LA CELDA PVT #7. ............ 88 4.12. PROGRAMACIÓN EN EL TIA PORTAL DEL PLC S7-1200 Y LA PANTALLA HMI KTP 700. 93 5. RESULTADOS ................................................................................................... 101 5.1. DISEÑO FINAL DEL PANEL DE CONTROL Y CELDA PVT #7 EN EL SOFTWARE SOLIDWORKS. ................................................................................................................ 101 5.2. ESTUDIO TÉRMICO DEL NUEVO AISLAMIENTO A IMPLEMENTAR EN LA CELDA PVT. ... 105 SE REALIZÓ UN ESTUDIO TÉRMICO CON LA AYUDA DEL SOFTWARE SOLIDWORKS BUSCANDO COMPROBAR LA CAPACIDAD AISLANTE QUE POSEE LA MANTA CERÁMICA, LA CUAL ES EL AISLAMIENTO SELECCIONADO POR PARTE DE LOS COINVESTIGADORES DE LAS UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER LUEGO DE REALIZAR UNA REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DE CADA UNO DE LOS AISLAMIENTOS USADOS EN LA INDUSTRIA E INVESTIGANDO SOBRE SUS VENTAJAS Y DESVENTAJAS FRENTE AL RESTO DE MATERIALES. ......................................................... 105 5.3. MONTAJE Y ADECUACIÓN DE LOS EQUIPOS EN EL TABLERO DE CONTROL ............ 108 5.4. VARIABLES USADAS EN LA PROGRAMACION DEL TIA PORTAL .............................. 112 5.4.1. ENTRADAS Y SALIDAS FÍSICAS DEL PLC Y MODULO RTD ..................................... 112 5.4.2. VARIABLES DEL PLC: ......................................................................................... 114 5.4.3. VARIABLES HMI: ............................................................................................... 116 5.5. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONTROL Y VISUALIZACIÓN DE TEMPERATURA Y PRESIÓN DE LA CELDA PVT #7. .............................................................. 117 5.6. PASO A PASO PARA EL PROCESO DE AUTO TUNE EN EL PID COMPACT................... 128 6. CONCLUSIONES ............................................................................................... 135 7. RECOMENDACIONES ....................................................................................... 136 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 137 9. ANEXOS ............................................................................................................. 141es_ES
dc.language.isoeses_ES
dc.publisherUnidades Tecnológicas de Santanderes_ES
dc.subjectControl, Repotenciación, PVT, Aislamiento, Programación.es_ES
dc.titleDiseño y simulación del aislamiento térmico y adecuación del sistema de control de temperatura y presión para una celda PVT marca DBR.es_ES
dc.typedegree workes_ES
dc.rights.holdercopyright(CC.BY.NC.ND 2.5).es_ES
dc.date.emitido2022-10
dc.dependenciafcnies_ES
dc.proceso.procesoutsdocenciaes_ES
dc.type.modalidadproyecto_de_investigaciónes_ES
dc.format.formatopdfes_ES
dc.titulogIngeniero Electronicoes_ES
dc.educationlevelProfesionales_ES
dc.contibutor.evaluatorevaluadores_ES
dc.date.aprobacion2022-09-24
dc.description.programaacademicoIngenieria Electronicaes_ES
dc.dependencia.regionbucaramangaes_ES


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