DESARROLLO DEL SISTEMA AUTOMATIZADO …³n General de Pregrado Proyecto de Carrera Ingeniería...

DESARROLLO DEL SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTROL DE

CARGA Y MANEJO DE MATERIALES DE LA ACERÍA DE

PALANQUILLAS DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO “ALFREDO

MANEIRO”.

Autor:

MAITA A. KARELIS DEL C.

Puerto Ordaz, Septiembre del 2011

Universidad Nacional Experimental de Guayana

Vice Rectorado Académico

Coordinación General de Pregrado

Proyecto de Carrera Ingeniería Informática

Puerto Ordaz – Estado Bolívar

ii

Sistema para Control de Carga y Manejo de Materiales.

Acería de Palanquillas – SIDOR C.A.




MANEIRO”.

Trabajo Especial de Grado presentado, a los fines de cumplir con los requisitos

que establece la Universidad, para optar al título de Ingeniero en Informática






Coordinación de Pasantía

Tutor Académico Autor:

Ing. Jorge Escalona Maita A. Karelis del C.

C.I.: 18.960.855

Tutor Industrial

Ing. Pastor Ortega

iii






MANEIRO”.

Trabajo Especial de Grado presentado, a los fines de cumplir con los requisitos

que establece la Universidad, para optar al título de Ingeniero en Informática






Autor:

Maita A. Karelis del C.

C.I.: 18.960.855

_______________________ ______________________

Tutor Académico Tutor Industrial

Ing. Jorge Escalona Ing. Pastor Ortega






iv



APROBACIÓN TUTOR ACADÉMICO

En mi carácter de tutor académico del informe de pasantía “Desarrollo del Sistema

Automatizado para el Control de Carga y Manejo de Materiales de la Acería de

Palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro” presentado por la

ciudadana Maita Aguilera Karelis del Carmen portadora de la C.I: 18.960.855,

para optar al título de Ingeniero en informática, dejo constancia que dicho trabajo

reúne los requisitos suficientes para ser sometido a presentación pública y evaluación

por parte del jurado examinador que se designe.

En Puerto Ordaz, en el mes de Septiembre del 2011

_________________________

Ing. Jorge Escalona

Tutor Académico






v



APROBACIÓN TUTOR INDUSTRIAL

En mi carácter de tutor industrial del informe de pasantía “Desarrollo del Sistema

Automatizado para el Control de Carga y Manejo de Materiales de la Acería de

Palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro” presentado por la

ciudadana Maita Aguilera Karelis del Carmen portadora de la C.I: 18.960.855,

para optar al título de Ingeniero en informática, dejo constancia que dicho trabajo

reúne los requisitos suficientes para ser sometido a presentación pública y evaluación

por parte del jurado examinador que se designe.


_________________________

Ing. Pastor Ortega

Tutor Industrial






vi



APROBACIÓN DEL JURADO

Quien suscribe, miembro del jurado evaluador del informe de pasantía “Desarrollo

del Sistema Automatizado para el Control de Carga y Manejo de Materiales de

la Acería de Palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro”

presentado por la ciudadana Maita Aguilera Karelis del Carmen portadora de la

C.I: 18.960.855, para optar al título de Ingeniero en informática, dejo constancia

que el mismo cumple con los requisitos exigidos por los reglamentos respectivos, por

lo que le da su aprobación al mismo.


________________________

Jurado






vii



DEDICATORIA

A Dios todopoderoso, quien con su luz ilumina mi camino y me acompaña en cada

momento.

A mis padres Arelis Aguilera y José Maita quienes me han brindado su apoyo

incondicional durante toda mi vida y a través de toda mi carrera universitaria.

A mis hermanos José y Jesús quienes con sus palabras alegres me ayudan a continuar

y a mejorar, para llegar a ser una excelente guía para ellos.

A mi abuela Lina Guzmán y mi tío David Aguilera que desde el cielo han estado

ayudándome a cumplir con esta meta, se que estarán felices por este logro.

A mis amigos, que presentes físicamente o no siempre me han apoyado, dándome

razones para sonreír y llenando mi vida de felicidad.

viii



AGRADECIMIENTO

A Dios por darme las fuerzas necesarias para cumplir mis metas y objetivos.

A mis padres, Arelis Aguilera y José Maita por estar siempre a mi lado, y apoyarme

en cada parte de mi vida.

A mis tíos y primos que siempre me han brindado su apoyo incondicional para

cumplir esta meta.

A mis amigos y a mi amor Daniel, quienes siempre han estado hay cuando los

necesite y me han ayudado de alguna manera u otra, a lo largo de toda mi carrera

universitaria.

A los profesores de mi casa de estudios, quienes me han brindado sus conocimientos

durante estos cinco años de carrera, en especial el profesor Jorge Escalona y la

profesora Rosangel Uricare, por haberme guiado excelentemente en cada una de mis

pasantías.

A mi Tutor Industrial, Pastor Ortega y el grupo de trabajo del Departamento de

Automatización y Control de Procesos, por permitirme realizar mis pasantías

profesionales en sus instalaciones y brindarme todo el conocimiento y ayuda

necesarios.

ix



ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1

CAPITULO I ................................................................................................................. 3

DIAGNOSTICO ........................................................................................................... 3

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 3

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................... 5

1.2.1 Objetivo General .......................................................................................... 5

1.2.2 Objetivos Específicos ................................................................................... 5

1.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 5

1.4 ALCANCE .......................................................................................................... 6

CAPITULO II ............................................................................................................... 7

MARCO TEÓRICO ...................................................................................................... 7

2.1 ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA................................................. 7

2.1.1 Visión ........................................................................................................... 8

2.1.2 Misión .......................................................................................................... 8

2.1.3 Estructura Organizativa ............................................................................... 9

2.1.4 Productos ..................................................................................................... 9

2.2 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DEL DEPARTAMENTO DONDE SE

REALIZO LA PASANTÍA. .................................................................................... 11

2.3 BASES TEÓRICAS ......................................................................................... 12

2.3.1 Sistema ...................................................................................................... 12

2.3.2 Sistema de información ............................................................................. 12

2.3.3 Sistema de Control .................................................................................... 13

2.3.4 Sistema de Tiempo Real (STR)................................................................. 13

2.3.5 Sistema MMI ............................................................................................. 13

2.3.6 Algoritmos, diagramas y flujogramas ....................................................... 14

2.3.7 Software SCADA. ..................................................................................... 14

2.3.8 Lenguaje SQL ........................................................................................... 14

2.3.9 Controlador Lógico Programable (PLC) ................................................... 15

2.3.10 QNX4.25 ................................................................................................. 15

2.3.11 Interfaz ODBC ........................................................................................ 16

2.3.12 Base de Datos .......................................................................................... 16

2.3.13 Base de Datos Distribuida (BDD) ........................................................... 17

2.3.14 Línea de Producción o Isla de Automación ............................................ 17

2.3.15 Planta ....................................................................................................... 18

2.3.16 Diagrama Entidad – Relación ................................................................. 18

2.3.17 Sybase SQL Anywhere ........................................................................... 19

2.3.18 Lenguaje C .............................................................................................. 19

2.3.19 Manejo de Versiones CVS ....................................................................... 19

2.3.20 Tolvas ...................................................................................................... 20

x



2.3.21 Silos ......................................................................................................... 20

2.3.22 Vibro ........................................................................................................ 20

2.3.23 UML ......................................................................................................... 20

2.3.24 Modelos de proceso o ciclo de vida ......................................................... 21

2.3.25 Pruebas Funcionales del Software ........................................................... 22

CAPITULO III ............................................................................................................ 23

MARCO METODOLÓGICO ..................................................................................... 23

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN ........................................................................... 23

3.2 TÉCNICAS APLICADAS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS ............. 24

3.2.1 La observación Directa .............................................................................. 25

3.2.2 La entrevista ............................................................................................... 25

3.2.3 Revisión Documental ................................................................................. 26

3.3 ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ...................................................................... 26

3.3.1 Factibilidad Técnica ................................................................................... 26

3.3.2 Factibilidad Económica .............................................................................. 27

3.3.3 Factibilidad Operacional ............................................................................ 27

3.4 METODOLOGÍA UTILIZADA ...................................................................... 27

3.5 DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS ............................. 31

3.6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ............................................................ 33

CAPITULO IV ............................................................................................................ 34

RESULTADOS ........................................................................................................... 34

4.1 ANÁLISIS DEL SISTEMA .............................................................................. 34

4.1.1 El sistema Actual........................................................................................ 34

4.1.2 Análisis Situacional .................................................................................... 38

4.2 DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOS ................................................ 38

4.2.1 Requerimientos Funcionales ...................................................................... 39

4.2.2 Requerimientos No Funcionales ................................................................ 39

4.2.3 Requerimientos de Almacenamiento ......................................................... 40

4.2.4 Requerimientos de Software ...................................................................... 41

4.2.5 Requerimientos de Hardware ..................................................................... 41

4.2.6 Requerimientos de escalabilidad ................................................................ 42

4.2.7 Requerimientos de servicios de red y aplicaciones .................................... 42

4.3 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA .............................................. 43

4.3.1 Definición de Actores ................................................................................ 43

4.3.2 Diagrama de Actividades del Proceso ....................................................... 44

4.3.3 Diagrama de Actividades de Supervisión .................................................. 45

4.3.4 Diagramas de Casos de Uso ....................................................................... 46

4.3.5 Diagramas de Estados de las Alarmas del sistema..................................... 51

4.3.6 Diseño de la Base de Datos ........................................................................ 52

4.3.6.1 Relación de Entidades ......................................................................... 52

4.3.6.2 Diagrama Entidad - Relación .............................................................. 53

4.3.6.3 Modelo Lógico .................................................................................... 54

xi



4.3.6.4 Modelo Físico ..................................................................................... 54

4.3.7 Tabla Visual de contenido del Sistema ...................................................... 55

4.3.8 Diagrama de Despliegue ............................................................................ 56

4.4 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ ........................................ 56

4.4.1 Estándares de diseño de Interfaz ................................................................ 57

4.4.2 Descripción de Pantallas ............................................................................ 58

4.5 PRUEBAS FUNCIONALES DEL SISTEMA. ................................................. 68

CONCLUSIONES ...................................................................................................... 71

RECOMENDACIONES ............................................................................................. 72

REFERENCIAS .......................................................................................................... 73

ANEXOS .................................................................................................................... 76

I. FABRICACIÓN DE PRODUCTOS EN SIDOR ............................................................... 76

II. DESCRIPCIÓN DEL DEPARTAMENTO DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE

PROCESOS – SIDOR .................................................................................................... 77

III. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE CASOS DE USO DEL SISTEMA ................................. 80

IV. DICCIONARIO DE DATOS DEL SISTEMA .............................................................. 112

V. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS PANTALLAS DEL SISTEMA ............................ 117

xii



ÍNDICE DE FIGURAS

Figura nº 1. Vista general - Sidor .................................................................................. 8

figura nº 2. Organigrama de Sidor ................................................................................ 9

figura nº 3. Esquema productos terminados ................................................................ 10

figura n° 4. Organigrama - gerencia gral. Ing. y medio ambiente .............................. 11

figura n° 5. Paradigma de construcción de prototipos ................................................ 28

figura n° 6. Etapas para la elaboración del modelo de prototipo ................................ 30

figura n° 7. Subsistemas que conforman la acería en sidor......................................... 35

figura n° 8. Sistema de carga de hornos de la acería de palanquillas ......................... 37

figura n° 9. Diagrama de conexión de base de datos .................................................. 40

figura n° 10. Arquitectura del proyecto smm ............................................................. 41

figura n° 11. Diagrama de actividades del proceso ..................................................... 44

figura n° 12. Diagrama de actividades de supervisión ................................................ 45

figura n° 13. Diagrama de casos de uso – nivel 1 - proceso ...................................... 46

figura n° 14. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - carga de material ....................... 47

figura n° 15. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión de carga .................. 49

figura n° 16. Diagrama de estado - alarmas ................................................................ 51

figura n° 17. Modelo entidad - relación smm ............................................................. 53

figura n° 18. Modelo relacional de la base de datos del smm ..................................... 54

figura n° 19. Tabla visual de contenido del sistema – control de carga ...................... 55

figura n° 20. Tabla visual de contenido del sistema – supervisión de carga ............... 55

figura n° 21. Diagrama de despliegue del sistema ...................................................... 56

figura n° 22. Pantalla principal del sistema ................................................................. 58

figura n° 23. Menú principal del sistema .................................................................... 59

figura n° 24. Control de acceso ................................................................................... 60

figura n° 25. Pantalla línea 1 ....................................................................................... 61

figura n° 26. Pantalla línea 2 ....................................................................................... 63

figura n° 27. Pantalla detalle de silos .......................................................................... 64

figura n° 28. Pantalla configurador de tendencias ...................................................... 66

figura n° 29. Pantalla histórica de alarmas .................................................................. 67

xiii



figura nº 30. Sistema de producción de largos ............................................................ 77

figura n° 31. Niveles de automatización de planta ...................................................... 78

figura n° 32. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – chequeo de

permisivos ................................................................................................................... 80

figura n° 33. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – selección de

material ........................................................................................................................ 82

figura n° 34. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – selección de

equipos ........................................................................................................................ 84

figura n° 35. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – arranque del

sistema ......................................................................................................................... 86

figura n° 36. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – arranque en

vacio ............................................................................................................................ 88

figura n° 37. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – parada del

sistema ......................................................................................................................... 90

figura n° 38. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga – parada de

vibros ........................................................................................................................... 92

figura n° 39. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - control de carga- gestión de

alarmas ........................................................................................................................ 94

figura n° 40. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión - configuración de

tendencias .................................................................................................................... 96

figura n° 41. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión –configuración de

tendencias – seleccionar variables .............................................................................. 98

figura n° 42. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión -configuración de

tendencias – graficar variables .................................................................................. 100

figura n° 43. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión - configuración de

tendencias – guardar selección .................................................................................. 102

figura n° 44.diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión-visualizar información

de equipos ................................................................................................................. 104

figura n° 45. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión -visualizar

información de equipos- visualizar niveles ............................................................... 106

figura n° 46. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión -visualizar carga ... 108

figura n° 47. Diagrama de casos de uso – nivel 2 - supervisión-gestionar histórico de

alarmas ...................................................................................................................... 110

figura n° 48. Selección vibro solo vb-08 ................................................................... 117

figura n° 49. Botón selección de línea 2 ................................................................... 118

figura n° 50. Grupo funcional silos línea 1. .............................................................. 118

xiv



figura n° 51. Indicador general de estado de permisivos. ......................................... 119

figura n° 52. Ventana detalle de permisivos de arranque ......................................... 120

figura n° 53. Grupo funcional cinta cm-02 ............................................................... 120

figura n° 54. Grupo funcional información y comandos de línea ............................. 121

figura n° 55. Grupo funcional cinta ct-02 ................................................................. 122


figura n° 57. Sistema de tolvas. ................................................................................. 123

figura n° 58. Grupo funcional silos l2 ....................................................................... 124



figura n° 61. Detalle de silo ...................................................................................... 126

figura n° 62. Grupo de cintas de pantalla silos - smm .............................................. 127

figura n° 63. Detalle de carga en línea 1 ................................................................... 128

figura n° 64. Detalle de configurador de tendencias ................................................. 129

figura n° 65. Traficación de tendencias .................................................................... 130

figura n° 66. Ejemplo alarma de prioridad 1 ............................................................. 131

figura n° 67. Ejemplo alarma de prioridad 2 ............................................................. 131

figura n° 68. Mensaje de validación de acceso ......................................................... 132

figura n° 69. Mensaje de confirmación de arranque de sistema ............................... 132

figura n° 70. Mensaje de confirmación de arranque en vacio. .................................. 132

figura n° 71. Mensaje de confirmación de parada de sistema. .................................. 133

figura n° 72. Mensaje de confirmación de parada de vibros ..................................... 133

xv



ÍNDICE DE TABLAS

Tabla n° 1. Lineamientos para el desarrollo de prototipos ......................................... 29

tabla n° 2. Cronograma de actividades / plan de trabajo ............................................. 33

tabla n° 3. Descripción de caso de uso general ........................................................... 46

tabla n° 4. Descripción de caso de uso carga de material ........................................... 48

tabla n° 5. Descripción de caso de uso – supervisión de material .............................. 50

tabla n° 6. Tablas del diagrama er y sus atributos ....................................................... 52

tabla n° 7. Estándares de diseño .................................................................................. 57

tabla n° 8. Pruebas funcionales smm .......................................................................... 70

tabla n° 9. Descripción de caso de uso – chequeo permisivos .................................... 81

tabla n° 10. Descripción de caso de uso – selección material ..................................... 83

tabla n° 11. Descripción de caso de uso – selección equipos ..................................... 85

tabla n° 12. Descripción de caso de uso – arranque sistema ....................................... 87

tabla n° 13. Descripción de caso de uso – arranque vacio .......................................... 89

tabla n° 14. Descripción de caso de uso – parada sistema .......................................... 91

tabla n° 15. Descripción de caso de uso – parada vibradores ..................................... 93

tabla n° 16. Descripción de caso de uso – configuración tendencias .......................... 97

tabla n° 17. Descripción de caso de uso – graficar tendencias ................................. 101

tabla n° 18. Descripción de caso de uso – guardar selección .................................... 103

tabla n° 19. Descripción de caso de uso – información de equipos .......................... 105

tabla n° 20. Descripción de caso de uso – visualización de niveles .......................... 107

tabla n° 21. Descripción de caso de uso – visualizar carga ....................................... 109

tabla n° 22. Descripción de caso de uso – gestión histórico de alarmas ................... 111

tabla n° 23. Descripción bd tabla tags ....................................................................... 114

tabla n° 24. Posibles valores – atributo driver – bd tabla tags ................................. 114

tabla n° 25. Descripción bd tabla alarmas ................................................................. 115

tabla n° 26. Descripción bd tabla ivtrends ................................................................ 116

tabla n° 27. Descripción bd tabla usuarios ................................................................ 117

1



INTRODUCCIÓN

Hoy en día, la tecnología va en ascenso debido a la demanda y crecimiento de la

población, lo cual ubica entre las principales cualidades del mundo moderno la

creciente importancia de la automatización y la capacidad de procesar y utilizar la

información, como principal herramienta estratégica para el desarrollo de una

empresa.

Las empresas industriales crecen a un ritmo muy acelerado, compitiendo cada día

para llegar a estar entre las mejores del mundo, lograr cumplir sus objetivos

primordiales y obtener incrementos en sus ganancias, es por eso que invierten grandes

cantidades de capital para alcanzar los perfeccionamientos necesarios que permitan

obtener una mayor calidad en sus productos y servicios. Es así, como las industrias

han ido migrando de sistemas de lógicas cableadas hasta llegar hoy en día a

implementar software de automatización y control, incrementando el rendimiento y

desempeño de sus equipos, visualizando sus procesos industriales en tiempo real,

permitiéndoles detectar de forma rápida y precisa las fallas o defectos que puedan

surgir durante el proceso y tomar acciones rápidas para mejorarlos.

Una de las empresas más importantes de Venezuela es la Siderúrgica del Orinoco

―Alfredo Maneiro‖, dicha empresa es una de las más grandes industrias productoras

de acero líquido, de la región andina y del Caribe, la cual tiene como objetivo

principal la producción de productos semielaborados de acero, como lo son, los

planchones y palanquillas, y productos terminados, ya sean planos o largos, como el

alambrón.

Para que la Siderúrgica del Orinoco ―Alfredo Maneiro‖ pueda cumplir con sus

objetivos primordiales, perfeccionar sus servicios y satisfacer a sus clientes, es

2

necesario aumentar su capacidad de producción de acero líquido. Si se desea

incrementar la producción se deben realizar mejoras en el control de la carga y el

manejo de los materiales, necesarios para obtener el acero, en las plantas de acerías.

Por esta razón, se planteó la siguiente investigación, teniendo como objetivo

fundamental automatizar el proceso de carga y manejo de los materiales, necesarios

para la producción del acero, en la acería de palanquillas de la Siderúrgica del

Orinoco ―Alfredo Maneiro‖. A partir de esta investigación se obtuvo como producto

el desarrollo de un sistema automatizado para controlar la carga y manejo de

materiales de la acería de palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco.

Desde el punto de vista formal, y de acuerdo a las orientaciones obtenidas de la

Coordinación de Pasantías de la UNEG, la estructura del presente Trabajo Especial de

Grado, está dividida en cuatro (4) capítulos que exponen la investigación de manera

adecuada y en la secuencia correcta de las tareas realizadas para su elaboración; Se

explican a continuación:

Capítulo I: se plantea el problema, objetivos y justificación del proyecto.

Capítulo II: se sientan las bases que fundamentan la investigación.

Capítulo III: se refiere al marco metodológico o metodologías a utilizar para alcanzar

los objetivos planteados.

Capítulo IV: se muestran los resultados obtenidos a lo largo de la investigación.

Para finalizar se presentan las conclusiones obtenidas de la investigación, junto

con las recomendaciones, bibliografía consultada y anexos.

3



Capítulo I - Diagnóstico

CAPITULO I

DIAGNOSTICO

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La Siderúrgica del Orinoco ―Alfredo Maneiro‖ (SIDOR), es un complejo

siderúrgico, basado en la fabricación y producción del acero, y productos

semielaborados o terminados como, palanquillas, laminados, alambrón, cabillas, entre

otros. Para la fabricación de los productos antes mencionados, es necesaria la

aceración y solidificación de insumos de mineral con alto contenido de hierro, coque

y cal, llamados pellas, que se procesan para generar hierro de reducción directa

(HRD), el cual es el material principal para obtener el acero liquido.

El complejo siderúrgico del Orinoco, está conformado por diversas plantas de

producción, encargadas de los procesos de aceración de insumos de hierro y

elaboración de productos largos y planos como planchones, cabillas, alambrón, etc.

Una de las plantas principales de producción de SIDOR, es la planta de Acería de

Palanquillas, la cual se dedica a la fabricación de productos semielaborados de

sección transversal cuadrada maciza, llamados Palanquillas.

Para la producción de palanquillas es necesario preparar de manera rápida grandes

cantidades de acero líquido, este acero se obtiene al procesar el Hierro de reducción

directa y cargarlo en Hornos eléctricos de Arco junto a grandes cantidades de

chatarra.

El control de carga y manejo de materiales, como el hierro de reducción directa y

chatarra, era muy limitado y se llevaba de manera manual.

4




El personal encargado de manipular el proceso de carga de materiales, entre ellos:

los operadores y el personal de mantenimiento, no podían controlar totalmente la

producción de manera eficiente, ya que solo se podía visualizar de forma general las

condiciones de la planta, limitándolos a realizar una verificación de toda la

información necesaria generada por el proceso de carga de materiales, lo que trae

como consecuencia una disminución de velocidad en el proceso de obtención del

acero líquido.

En la planta de acería de palanquillas no se llevaba un registro continuo de todos

los datos generados por la carga de materiales, impidiendo el control efectivo del

proceso, ya que no se conocían los niveles de descargas de cada material a procesar,

el direccionamiento de los materiales, etc. Esto trae como consecuencia problemas

graves a la hora de monitorear y supervisar el proceso de producción del acero.

El no supervisar correctamente los procesos de producción puede llegar a

significar un riesgo para la seguridad de los trabajadores, pudiendo ocasionar

accidentes al personal de la planta y generar paradas no programadas en la

producción.

De acuerdo a lo planteado la planta de acerías, presentó la necesidad de

automatizar el control del proceso de carga y manejo de materiales, para llevar un

mejor control y así optimizar la producción de palanquillas, garantizar la continuidad

operativa de los hornos eléctricos y evitar accidentes a los trabajadores. Para

satisfacer las necesidades de la planta se planteo el desarrollo de un sistema

automatizado para el control de la carga y manejo de materiales de la acería de

palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco ―Alfredo Maneiro‖, que le permita a los

operadores y personal de mantenimiento de la planta mantener de forma integrada

toda la información referente al proceso de carga de materiales brindándoles

seguridad y rapidez a la hora de monitorear y supervisar la producción de

palanquillas.

5




1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.2.1 Objetivo General

Desarrollar un Sistema Automatizado para el control de la Carga y Manejo de

Materiales de la Acería de Palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco ―Alfredo

Maneiro‖.

1.2.2 Objetivos Específicos

Analizar el proceso de carga y manejo de materiales en la producción de

palanquillas.

Identificar los requerimientos básicos para el desarrollo del sistema.

Diseñar las aplicaciones prototipos del sistema.

Verificar todos los requerimientos necesarios del sistema.

Desarrollar la aplicación que permita controlar la carga y manejo de

materiales.

1.3 JUSTIFICACIÓN

En la planta de acería de palanquillas, no existía un sistema automatizado para la

supervisión y control de la carga y operación de los materiales, utilizados para la

obtención del acero líquido, lo que limitaba la operación de los procesos durante la

producción de palanquillas y generaba incrementos en los tiempos de espera,

reduciendo la productividad. La falta de conocimiento de los estados de las máquinas

y equipos, genera mayor cantidad de paradas en los procesos, de la planta de acerías,

para realizar el mantenimiento, así como también un alto riesgo de accidentes para los

6




trabajadores de la planta. No se garantizaba un control eficiente de las operaciones de

las máquinas y equipos, ni la seguridad en la planta durante el manejo de materiales.

Para incrementar la productividad de los hornos eléctricos de la acería de

palanquillas, perfeccionar las labores de mantenimiento, reducir los tiempos de

producción y mejorar la calidad de las palanquillas, es necesario optimizar el control

del proceso de carga y manejo de los materiales, necesarios para obtener el acero

líquido, a través del desarrollo de un sistema automatizado que permita un control

eficiente de los procesos referentes a los materiales cargados en la planta, y todos los

equipos involucrados.

1.4 ALCANCE

Este trabajo está basado en el desarrollo de un sistema automatizado para el

control de la carga y operación de los materiales, necesarios para la producción de

palanquillas, en la Siderúrgica del Orinoco.

El sistema automatizado desarrollado para la planta de acería de palanquillas

comprende dos módulos:

Módulo de control de carga: El cual permite visualizar y controlar la carga y

operación de los materiales, necesarios para la obtención del acero líquido, y los

equipos involucrados en el proceso.

Módulo de supervisión: En estese percibe toda la información arrojada por el

sistema, la cual abarca un registro de los eventos ocurridos durante el proceso de

carga e información relevante del manejo de los materiales.

7 Capítulo II – Marco Teórico



CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1 ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA

La Siderúrgica del Orinoco ―Alfredo Maneiro‖ (SIDOR), es el complejo industrial

más grande de Venezuela. Ésta promueve una relación sinérgica entre el recurso

humano, el sistema industrial y el medio ambiente, lo cual garantiza el logro de las

metas de producción, así como eficientes relaciones con sus clientes y proveedores.

SIDOR es un complejo siderúrgico integrado, cuyos procesos se inician con la

fabricación de pellas y culminan con la entrega de productos finales largos (Barras y

Alambrón) y planos (Láminas en Caliente, Láminas en Frío y Recubiertos). Utiliza

tecnologías de Reducción Directa y Hornos Eléctricos de Arco. Está ubicado en la

zona industrial de Matanzas, estado Bolívar, región suroriental de Venezuela, sobre la

margen derecha del río Orinoco, a 282 km de su desembocadura en el océano

Atlántico. Esta siderúrgica ubica a Venezuela en el cuarto lugar como productor de

acero integrado de América Latina y el principal de la Comunidad Andina de

Naciones.




2.1.1 Visión

Ser la empresa socialista siderúrgica del Estado venezolano, que prioriza el

desarrollo del Mercado nacional con miras a los mercados del ALBA, andino,

caribeño y del MERCOSUR, para la fabricación de productos de acero con alto valor

agregado, alineada con los objetivos estratégicos de la Nación, a los fines de alcanzar

la soberanía productiva y el desarrollo sustentable del país.

2.1.2 Misión

Comercializar y fabricar productos de acero con altos niveles de productividad,

calidad y sustentabilidad, abasteciendo prioritariamente al sector transformador

nacional como base del desarrollo endógeno, con eficiencia productiva y talento

humano altamente calificado, comprometido en la utilización racional de los recursos

naturales disponibles; para generar desarrollo social y bienestar a los trabajadores, a

los clientes y a la Nación.

Figura Nº 1. Vista general SIDOR

FUENTE: http://www.sidor.com/la-nueva-sidor/sidor-es-venezuela/la-empresa.html




2.1.3 Estructura Organizativa

La organización Siderúrgica del Orinoco ―Alfredo Maneiro‖ presenta actualmente

una Presidencia Ejecutiva y ocho (8) Direcciones Ejecutivas (ver figura N°2).

Figura Nº 2. Organigrama de SIDOR

FUENTE: Intranet Venezuela, Sidornet

2.1.4 Productos

SIDOR es una empresa dedicada al procesado del mineral de hierro para la

obtención de productos de acero y subproductos de procesos básicos. Dichos

productos ostentan el sello de calidad marca NORVEN, otorgada por

FONDONORMA, como aval del cumplimiento de las normas venezolanas

COVENIN. (Ver figura N°3)




Figura Nº 3. Esquema Productos Terminados


Para más información referente a la elaboración de los productos manufacturados en

la Siderúrgica del Orinoco, Ver anexo I.




2.2 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DEL DEPARTAMENTO DONDE SE

REALIZO LA PASANTÍA.

Gerencia General de Ingeniería y Medio Ambiente. Departamento de

Automatización y Control de Procesos.

La Dirección de Ingeniería y Medio Ambiente de SIDOR se encarga del diseño,

ejecución y control de los proyectos de ingeniería surgidos de las necesidades que

presente la empresa. (Ver figura N° 4).

El Departamento de Automatización y Control de Procesos se encarga de

coordinar los proyectos de automatización, control, procesos, entre otros, de las áreas

operativas o cualquier sector de la empresa que lo requiera.

Es el responsable de la elaboración, desarrollo, e implementación de sistemas de

control y prestar la asistencia técnica necesaria.

Para más información referente al departamento de automatización y control, ver

anexo II.

Figura N° 4. Organigrama - Gerencia Gral. Ing. Y Medio Ambiente





2.3 BASES TEÓRICAS

2.3.1 Sistema

De acuerdo al Diccionario de María Moliner (1996) el término sistema viene

definido como:

―Un conjunto ordenado de normas y procedimientos con que funciona o se hace

funcionar una cosa. Conjunto de cosas que se mueven, actúan u obran

coordinadamente‖.

2.3.2 Sistema de información

Es un sistema orientado al tratamiento y administración de los datos e información

de manera organizada, un sistema de información viene definido como un:

―Conjunto de componentes interrelacionados que permiten capturar, procesar,

almacenar y distribuir la información para apoyar la toma de decisiones y el control

en una institución‖. (Claudon & Laudon, 1996)

De acuerdo a las definiciones dadas por la Universidad del Cauca (2004), un sistema

de información realiza cuatro actividades básicas y tiene objetivos específicos:

Entrada de Información: Es el proceso mediante el cual el Sistema de

Información toma los datos que requiere para procesar la información. Las

entradas pueden ser manuales o automáticas.

Almacenamiento de información: El almacenamiento es una de las

actividades o capacidades más importantes que tiene una computadora, ya que a

través de esta propiedad el sistema puede recordar la información guardada en

la sección o proceso anterior.

Procesamiento de Información: Es la capacidad del Sistema de Información

para efectuar cálculos de acuerdo con una secuencia de operaciones




preestablecida. Estos cálculos pueden efectuarse con datos introducidos

recientemente en el sistema o bien con datos que están almacenados.

Salida de Información: La salida es la capacidad de un Sistema de

Información para sacar la información procesada o bien datos de entrada al

exterior. Las unidades típicas de salida son las impresoras, terminales, diskettes,

cintas magnéticas, la voz, los graficadores y los plotters, entre otros.

2.3.3 Sistema de Control

De acuerdo a la Universidad Nacional de San Juan (2008) un sistema de control,

viene definido como:

―Un sistema de control es un arreglo de componentes físicos conectados de tal

manera que el arreglo se pueda comandar, dirigir o regular a sí mismo o a otro

sistema‖.

Todo sistema de control posee entradas y salidas. Las entradas son los estímulos

que se le aplican a un sistema de control desde una fuente de energía externa,

generalmente con el fin de producir, de parte del sistema de control, una respuesta

específica.

2.3.4 Sistema de Tiempo Real (STR)

Un sistema de tiempo real, está definido como un sistema informático que:

―Tiene la capacidad de interactuar rápidamente con su entorno físico, el cual puede

realizar funciones de supervisión o control para su mismo beneficio‖. (Cruz, A;

2008).

Todos los sistemas de tiempo real tienen la facultad de ejecutar actividades o

tareas en de intervalos de tiempo bien definidos.

2.3.5 Sistema MMI

Este término proviene del inglés Man Machine Interface, esta definido como: ―La

interfaz de unión entre el operador y la máquina. Puede ser un panel de control




operador o una computadora (PC), pero en ambos casos comunican y transmiten

datos a y desde el PLC‖. (Grupo de Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.6 Algoritmos, diagramas y flujogramas

Son procedimientos utilizados para la resolución de problemas estos vienen

compuestos por:

―Un conjunto de instrucciones gráficas y/o escritas que describen una secuencia de

operaciones lógicas para ejecutar una tarea o resolver un problema. Manejar este

concepto es fundamental, ya que es la base para realizar cualquier desarrollo, sin

importar sobre que plataforma o lenguaje se trabaje‖. (Grupo de Estandarización

SIDOR, 2007).

2.3.7 Software SCADA.

Este tipo de software se encarga principalmente de recabar, almacenar y mostrar

información, en forma continua y confiable, correspondiente a las señales

provenientes del campo de trabajo. SCADA es el acrónimo de Supervisory Control

and data Acquisition (supervisión, control y adquisición de datos), está definido

como:

―Un sistema basado en computadores que permiten supervisar y controlar a distancia

una instalación de cualquier tipo. Posee un lazo de control cerrado por el operador.‖

(Universidad de Costa Rica, 2004)

2.3.8 Lenguaje SQL

De acuerdo al autor Claudio Casares, SQL (Lenguaje de Consulta

Estructurado) es un lenguaje de consulta de base de datos que es:




Utilizado por los diferentes motores de bases de datos para realizar

determinadas operaciones sobre los datos o sobre la estructura de los mismos.

SQL es una herramienta para organizar, gestionar y recuperar datos

almacenados en una base de datos informática.

El lenguaje SQL está compuesto por comandos, cláusulas, operadores y

funciones de agregado. Estos elementos se combinan en las instrucciones para

crear, actualizar y manipular las bases de datos, se basa en consultas de

selección que se utilizan para indicar al motor de datos que devuelva

información de las bases de datos, esta información es devuelta en forma de

conjunto de registros que se pueden almacenar en un objeto recordset.

2.3.9 Controlador Lógico Programable (PLC)

De acuerdo al autor Norberto Molinari (2009) un controlador lógico programable,

llamado comúnmente PLC, se define como:

Toda máquina electrónica diseñada para controlar en tiempo real y en un medio

industrial procesos secuenciales, este control se realiza en base a una lógica y

esta lógica se define a través de un programa. Esta última característica es lo

que lo diferencia del resto de los dispositivos capaces de controlar a través de la

ejecución de una lógica.

El PLC recibe señales de entrada (datos) y en base a un programa entrega

señales de salida (órdenes); Las funciones que puede ejercer son de tipo

lógicas: series, paralelos, temporizaciones, conteos y otras más potentes como

cálculos, regulaciones etc.

2.3.10 QNX4.25

Es un sistema operativo de tiempo real basado en Unix que cumple con la norma

POSIX. QNX está basado en una estructura de microkernel, que proporciona

características de estabilidad avanzadas frente a fallos de dispositivos, aplicaciones,

etc.

Tiene a Photon o Photon microGUI 1.14 como el entorno gráfico (servidor y

cliente) de QNX. Y Phindows, un programa Windows desarrollado por QNX




que permite conectarse remotamente a un entorno QNX/Photon. Para el

desarrollo de aplicaciones se utilizan las siguientes aplicaciones:

- Editor: El editor de texto comúnmente utilizado en el VEDIT. Tiene la misma

funcionalidad de un editor de texto para programación de los existentes en el

mercado.

- Compilador: El compilador es el Watcom C/C++ 10.6. Sólo se harán

desarrollos utilizando lenguaje C.

- Depurador: El depurador utilizado es el Watcom Debugger 10.6.

- Entorno de Desarrollo gráfico: El entorno para desarrollo de aplicaciones

gráficas es el PhAB (Photon Aplication Builder). Este entorno utiliza los

mismos recursos anteriormente señalados para programa las acciones y

comportamiento de las aplicaciones gráfica. (Grupo de Estandarización SIDOR,

2007).

2.3.11 Interfaz ODBC

ODBC son las siglas de Open DataBase Connectivity, un estándar de acceso a

Bases de Datos que:

Hace posible acceder a cualquier dato de cualquier aplicación, sin importar qué

Sistema Gestor de Bases de Datos (DBMS por sus siglas en inglés) almacene

los datos.

ODBC logra acceder a cualquier dato al insertar una capa intermedia llamada

manejador de Bases de Datos, entre la aplicación y el DBMS, el propósito de

esta capa es traducir las consultas. En resumen, son un conjunto de funciones

estándares que permiten consultar cualquier base de datos, allí radica su

importancia. (Grupo de Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.12 Base de Datos

De acuerdo a la autora Lina Rey (2010), una base de datos, se define como:

Un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada o

estructurada. Un archivo por sí mismo no constituye una base de datos, sino

más bien la forma en que está organizada la información es la que da origen a la

base de datos.

- Base de Datos: Conjunto de información relacionada con un asunto, tema o

actividad específicos.

- Objetos de base de datos: Tablas, consultas, formularios, informes, macros y

módulos




- Tabla: Estructura fundamental de un sistema de administración de bases de

datos. Una tabla es un objeto que almacena datos en registros (filas) y campos

(columnas).

- Campo: Componente de una tabla que contiene un elemento específico de

información, como por ejemplo un apellido. Un campo se representa como una

columna o celda en una hoja de datos.

Las bases de datos proporcionan la infraestructura requerida para los sistemas

de apoyo a la toma de decisiones y para los sistemas de información

estratégicos, ya que estos sistemas explotan la información contenida en las

bases de datos de la organización para apoyar el proceso de toma de decisiones

o para lograr ventajas competitivas.

2.3.13 Base de Datos Distribuida (BDD)

De acuerdo a la autora Mejías Verónica (2011), una base de datos distribuida es

un:

Conjunto de múltiples bases de datos lógicamente relacionadas las cuales se

encuentran distribuidas en diferentes espacios lógicos e interconectados por una

red de comunicaciones. Dichas BDD tienen la capacidad de realizar

procesamiento autónomo, esto permite realizar operaciones locales o

distribuidas.

Un sistema de Bases de Datos Distribuida (SBDD) es un sistema en el cual

múltiples sitios de bases de datos están ligados por un sistema de

comunicaciones de tal forma que, un usuario en cualquier sitio puede acceder

los datos en cualquier parte de la red exactamente como si estos fueran

accedidos de forma local.

Un sistema distribuido de bases de datos se almacena en varias computadoras.

Los principales factores que distinguen un SBDD de un sistema centralizado es

que existen múltiples computadores, llamados sitios o nodos y estos sitios

deben de estar comunicados por medio de algún tipo de red de comunicaciones

para transmitir datos y órdenes entre los sitios.

2.3.14 Línea de Producción o Isla de Automación

Una línea de producción en la siderúrgica del Orinoco, se define como:

―El conjunto de actividades y/o gestiones asociadas a un proceso de producción

realizado en una planta en específico. Por ejemplo: Línea uno (1) APA: abarca los




procesos de producción de acero líquido del horno Eléctrico numero Tres (3) de la

planta de Acería de palanquillas‖. (Grupo de Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.15 Planta

En esta investigación el término planta se refiere a instalaciones dentro de una

industria, una planta está definida como:

―Un conjunto de líneas productivas agrupadas por su relación con respecto al

proceso o por proximidad geográfica. Ejemplos de plantas son: Acería, Laminación

en Caliente, Laminación en Frío‖. (Grupo de Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.16 Diagrama Entidad – Relación

El diagrama Entidad-relación, es denominado así por su siglas, E-R "Entity

relationship", o, "DER" Diagrama de Entidad Relación, se define como:

Una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información. Estos

modelos expresan entidades relevantes para un sistema de información así

como sus interrelaciones y propiedades.

Un diagrama de entidad-relación es un modelo de red que describe la

distribución de los datos almacenados en un sistema de forma abstracta, el

modelo entidad-relación vendría a ser el "lenguaje" utilizado para crear

diagramas de entidad-relación. Cuyos componentes principales son un tipo de

objetos o entidades y las relaciones, estas conectan los objetos o entidades.

En el Desarrollo de sistemas informáticos los DER se emplean para modelar

bases de datos que pertenecen a un sistema informático. Los elementos

conceptuales que emplea el modelo ER son:

* Entidad

* Entidad débil

* Vínculo

* Vínculo identificador

* Atributo

* Atributo clave

* Atributo multivaluado

* Atributo compuesto

* Atributo derivado

* Relaciones

* Jerarquías de generalización. (Aguilar, 2009).




2.3.17 Sybase SQL Anywhere

El sistema Sybase, es un sistema de gestión o manejador de base de datos, se

define como:

―Un sistema manejador de base de datos bajo el enfoque relacional (procesamiento de

transacciones de sentencias SQL). Su característica principal es la optimización de los

recursos (uso de memoria RAM, disco duro y CPU) para su buen desempeño.‖(Grupo

de Estandarización SIDOR, 2007).

Sybase SQL Anywhere para QNX posee un alto rendimiento en cuanto a la

atención concurrente de un amplio número de usuarios con tiempos de respuesta

realmente cortos. Provee un conjunto de utilitarios para la administración de las bases

de datos.

2.3.18 Lenguaje C

Es un lenguaje de programación creado en 1969 en los Laboratorios Bell

basándose en los lenguajes BCPL y B. Al igual que sus dos predecesores, es un:

―Lenguaje orientado a la implementación de Sistemas Operativos (los

sistemas operativos Linux y UNIX están escritos mayormente en C), pero se ha

convertido en un lenguaje de propósito general de los más usados‖(Grupo de

Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.19 Manejo de Versiones CVS

Es una herramienta de control a la hora de hacer cambios en el desarrollo de

sistemas de información, se define como:

―Herramienta para el control de versiones que mantiene el registro de todo el

trabajo y controlar todos los cambios que se van realizando en implementación de un

proyecto (de un programa) y permite que distintos desarrolladores colaboren,




manteniendo una base de datos con todos esos cambios‖.(Grupo de Estandarización

SIDOR, 2007).

2.3.20 Tolvas

Una tolva se utiliza comúnmente en las plantas industriales para el manejo de

materiales, se define como:

―Estructuras construidas de forma cilíndrica-cónica, similares a un embudo, con la

finalidad de almacenar material y facilitar su vaciado respectivamente‖. (Grupo de

Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.21 Silos

Los silos se utilizan principalmente en las industrias para el manejo de

materiales, se definen como:

“Grandes estructuras diseñadas para almacenar materiales, son de forma

cilíndrica, asemejándose a una torre, construida de hormigón armado o metal‖.

(Grupo de Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.22 Vibro

El vibros se usa en las plantas industriales para el manejo de materiales, está

definido como: ―Equipo de planta diseñado para regular la cantidad de material a

descargar, en las cintas de transporte‖. (Grupo de Estandarización SIDOR, 2007).

2.3.23 UML

De acuerdo al autor Gonzales, M. (2009), El lenguaje unificado de modelado es:

Una especificación de notación, orientado a objeto, divide cada proyecto en un

número de diagramas que representan las diferentes vistas del proyecto. Estos

diagramas juntos son los que representa la arquitectura del proyecto. Algunos

de Estos diagramas son:




Diagramas de Casos de Uso: estos muestran los casos de uso, actores y sus

relaciones. Muestra quien puede hacer que y relaciones existen entre acciones

(casos de uso). Son muy importantes para modelar y organizar el

comportamiento del sistema.

Diagrama de Estados: estos diagramas muestra los estados, eventos,

transiciones y actividades de los diferentes objetos. Son útiles en sistemas que

reaccionen a eventos.

Diagramas de Actividades: Es un caso especial del diagrama de estados.

Muestra el flujo entre los objetos. Se utilizan para modelar el funcionamiento

del sistema y el flujo de control entre objetos.

Diagrama de Despliegue: este diagrama indica la situación física de los

componentes lógicos desarrollados. Es decir se sitúa el software en el hardware

que lo contiene.

2.3.24 Modelos de proceso o ciclo de vida

El modelo de proceso o modelo de ciclo de vida es utilizado para el desarrollo

de un software, de acuerdo al autor Pressman, R. (2002) es:

El que define el orden para las tareas o actividades involucradas en el desarrollo

también definen la coordinación entre ellas, enlace y realimentación entre las

mencionadas etapas de análisis, diseño, codificación, etc. Entre algunos de

estos modelos están:

Modelo lineal secuencial: sugiere un gran conocimiento de los requisitos del

sistema y un enfoque sistemático, secuencial, para el desarrollo del software

que comienza en un nivel de sistemas y progresa con el análisis, diseño,

codificación, pruebas y mantenimiento.

Modelo de construcción de prototipos: pertenece a los modelos de desarrollo

evolutivo, consta de un diseño rápido el cual se centra en una representación de

aquellos aspectos del software que serán visibles para el cliente o el usuario

final. Este diseño conduce a la construcción de un prototipo, el cual es evaluado

por el cliente para una retroalimentación; gracias a ésta se refinan los requisitos

del software que se desarrollará.

Modelo incremental: este modelo combina elementos del modelo lineal

secuencial (aplicados repetidamente) con la filosofía interactiva de construcción

de prototipos, aplicando secuencias lineales de forma escalonada mientras pasa

el tiempo en el calendario donde dada secuencia lineal produce un

―incremento‖ del software.




Modelo Espiral: es un modelo de proceso de software evolutivo que conjuga la

naturaleza iterativa de construcción de prototipos con los aspectos del modelo

lineal secuencial. Proporcionando un potencial para el desarrollo rápido de

versiones incrementales del software. Con este modelo el software se desarrolla

en una serie de versiones incrementales.

Modelo espiral Win –Win: este modelo se basa en la negociación entre el

cliente y el desarrollador, se negocia coste frente a funcionalidades,

rendimiento, calidad, etc. Simplemente el gestor del proyecto le pregunta al

cliente qué necesita y él proporciona la información para continuar, para esto se

definen las siguientes actividades: se definen las siguientes actividades:

- Identificación del sistema o subsistemas clave del cliente escogido con interés

directo en el

- producto, que puede ser premiado por la organización si tiene éxito o criticado

si no. (saber qué quieren).

- Determinación de "condiciones de victoria" de los directivos (saber qué

necesitan y los satisface)

- Negociación de las condiciones "victoria" de los directivos para obtener

condiciones "Victoria & Victoria" (negociar para que ambos ganen).

2.3.25 Pruebas Funcionales del Software

Según el autor Ingeniero Alexander Oré B (2009), las pruebas funcionales

son:

Las pruebas de software que tienen por objetivo probar que los sistemas

desarrollados, cumplan con las funciones específicas para los cuales han sido

creados, es común que este tipo de pruebas sean desarrolladas por analistas de

pruebas con apoyo de algunos usuarios finales, esta etapa suele ser la última

etapa de pruebas y al dar conformidad sobre esta el paso siguiente es el pase a

producción. Lo que quiere decir que estas pruebas se centran en lo que se espera de un módulo, es

decir, intentan encontrar casos en que el módulo no se atiene a su especificaciones,

donde el analista se limita a suministrarle datos como entrada y estudiar la salida, sin

preocuparse de lo que pueda estar haciendo el módulo por dentro. Con esto se

pretende ponerse en los pies del usuario y usar el sistema como él lo usaría, para así

poder detectar los posibles errores que pueda presentar el programa desarrollado.

23 Capítulo III - Marco Metodológico



CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN

Son diversos los tipos de investigación existentes, especialmente porque los

estudios del mismo suelen presentar propuestas diferentes al respecto. Sin embargo,

existen algunas concepciones generalmente aceptadas por la mayoría de los

investigadores metodológicos. Entre ellas se tiene, el tipo de investigación aplicada,

ya que realiza un aporte significativo y viable para la organización, y la misma se

refiere a la formulación de políticas, programas tecnológicos, métodos y procesos en

pro de una mayor integridad de la gestión organizacional.

La investigación aplicada busca o perfecciona recursos de aplicación del

conocimiento ya obtenido mediante la investigación pura o básica, y, por tanto,

no busca la verdad, como la investigación pura, sino la utilidad. En otras

palabras, se trata aquí de investigar las maneras en que el saber científico

producido por la investigación pura puede implementarse o aplicarse en la

realidad para obtener un resultado práctico. (Salazar, J; 2006)

Se trata de investigaciones que se caracterizan por su interés en la aplicación,

utilización y consecuencias prácticas de los conocimientos y guarda íntima relación

con la investigación pura o básica, pues depende de sus descubrimientos y avances y

se enriquece con ellos, su propósito es presentar soluciones a problemas prácticos

más que formular teorías acerca de ellos.




Entre otros tipos de investigación se tiene, la investigación de Campo en la cual el

mismo objeto de estudio sirve como fuente de información para el investigador.

Basándose principalmente en la observación directa. Según Sabino (1.997):

Una investigación de campo es aquella que se refiere a los modelos a emplear

cuando los datos de interés se recogen en forma directa de la realidad, durante

el trabajo concreto del investigador y sus equipos. Estos datos obtenidos

directamente de la experiencia empírica, denominación que alude el hecho que

son datos de primera, originales, productos de una investigación en curso, sin la

intermediación de ninguna naturaleza.

De igual manera Balestrini (1.997), también señala que:

La utilización de este tipo de investigación de campo permite recoger datos de

interés de forma directa de la existencia mediante un tangible, a partir de la

experiencia práctica adquirida, producto del aporte personal de la investigación

en curso.

Conforme a lo antes planteado y la forma en que la información fue recopilada y

suministrada, se puede definir la investigación realizada de tipo aplicada y de campo,

se denota aplicada ya que se presenta la solución a un problema práctico en específico

de la empresa SIDOR C.A, y de campo ya que el problema manifestado es el objeto

de estudio y fuente de información de la investigación.

3.2 TÉCNICAS APLICADAS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS

Las técnicas de recolección de datos permiten la obtención sistemática de

información acerca de los objetos de estudio (personas, objetos y fenómenos) y de su

entorno. La recolección de datos tiene que ser sistemática, ya que, si los datos se

recolectan al azar será difícil responder las preguntas de investigación de una manera

concluyente.

Para recolectar datos relevantes e información significativa para el desarrollo de la

investigación aplicada se emplearon diversas técnicas como lo son:




3.2.1 La observación Directa

Esta técnica proporciona información de primera mano en relación a la forma en

que se llevan a cabo las actividades, implica seleccionar ver y registrar

sistemáticamente, la conducta y características de todo lo relacionado con el objeto de

estudio. Las preguntas sobre el uso de documentos, sistemas utilizados, software de

aplicaciones, del personal involucrado, normativas y registros establecidos, así como

la manera en que se realizan las tareas y si ocurren los pasos específicos como se pre-

establecieron, pueden contestarse rápidamente si se observan las operaciones.

En cuanto al desarrollo de la investigación, fue utilizada esta técnica para detallar

de manera presencial todas las etapas que intervienen en el sistema de carga y manejo

de materiales de la acería de palanquillas de SIDOR.C.A., así como los instrumentos,

ambiente de trabajo, responsables del proceso y métodos de trabajo del personal,

referentes a dicho sistema.

3.2.2 La entrevista

La entrevista es una técnica de recolección de datos que involucra el

cuestionamiento oral de los entrevistados ya sea individualmente o en grupo. Se

define como:

―Una técnica de recolección de información que utiliza la interacción verbal entre un

entrevistador y un entrevistado‖. (Cauas, D; 2004).

Las respuestas a las preguntas durante la entrevista pueden ser registradas por

escrito o grabadas en una cinta.

En el caso de la investigación realizada se aplico la entrevista, directa no

estructurada, al personal que está ligado con el funcionamiento de la planta, como lo

son los responsables de los proyectos de automatización y control de procesos del

área de Acerías, los cuales contribuyeron a identificar las principales debilidades de

detectadas por los usuarios, en el sistema de carga y manejo de materiales, y así




adquirir una idea clara sobre el principio de funcionamiento del mismo y las

demandas de mejoras en el proceso de control.

3.2.3 Revisión Documental

Esta técnica permite realizar consultas y apoyarse en fuentes escritas vinculadas a

los documentos, textos y herramientas automatizadas que están relacionadas con el

proyecto de investigación, facilitando el conocimiento de cómo se determinan y

ejecutan los procesos involucrados en el sistema, logrando con ello alcanzar cierto

grado de dominio del tema para desarrollar adecuadamente la investigación.

Para esto se accedió a la documentación, manuales de normas y procedimientos y

tutoriales del Departamento de Automatización y Control de Procesos, así como

también a la intranet de la empresa para obtener información de la institución y sus

procesos productivos.

3.3 ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

3.3.1 Factibilidad Técnica

En el departamento de Automatización y Control de Procesos, de la Siderúrgica

del Orinoco, se cuenta con el software y hardware necesario, para llevar a cabo el

desarrollo del sistema planteado; igualmente, se dispone del personal capacitado y las

instalaciones necesarias para la realización de cada una de las fases de desarrollo de

la investigación.




3.3.2 Factibilidad Económica

El departamento Automatización y Control de Procesos posee los recursos

económicos necesarios para que se lleve a cabo el desarrollo del sistema de control de

carga.

3.3.3 Factibilidad Operacional

El sistema está diseñado y desarrollado siguiendo los estándares del departamento,

lo que facilita al personal un rápido aprendizaje y manejo de este, presenta una

interfaz sencilla y flexible, que permite visualizar la información en tiempo real y esta

adecuada al uso de los estándares de aplicaciones existentes. Todo esto con la

participación de los usuarios, garantizando que no se pierda la facilidad de acceso a la

información y la productividad de los empleados.

3.4 METODOLOGÍA UTILIZADA

Para el desarrollo del Sistema para la Carga y Manejo de Materiales de la Acería

de Palanquillas se trabajo bajo el modelo de prototipado o paradigma de construcción

de prototipos, ya que la creación y utilización de un prototipo para dicho sistema sirve

como un mecanismo para identificar los requisitos del software, mejorando la

comunicación entre el desarrollador y el usuario, tomando en cuenta las

recomendaciones y exigencias de este para llegar a satisfacer sus necesidades.

―Cuando el cliente tiene una necesidad legítima, pero está desorientado sobre los

detalles, el primer paso es desarrollar un prototipo‖. (Roger S. Pressman, 2002).

Las ventajas principales de la elaboración de prototipos son:




Figura N° 5. Paradigma de construcción de prototipos

FUENTE: Ingeniería del Software un enfoque práctico, Roger S. Pressman, P.21


La posibilidad de modificar el sistema en las primeras etapas del desarrollo, la

oportunidad de suspender el desarrollo de un sistema que no sea funcional y la

posibilidad de desarrollar un sistema que se acerque más a satisfacer las

necesidades y expectativas de los usuarios. (Kenneth Kendall & Julie Kendall,

2005)

El desarrollo del prototipo para el sistema de carga y manejo de materiales de la

acería de palanquillas se baso en los lineamientos y etapas para la construcción de un

prototipo. (Ver Tabla N° 1 y Figura N° 6).




Lineamientos de desarrollo de prototipos

Trabajar en módulos

manejables

Un módulo manejable es aquel que permite a

los usuarios interactuar con sus características

clave pero que se puede construir de forma

separada de otros módulos del sistema.

Construir rápidamente el

prototipo

La preparación de un prototipo operacional,

con rapidez y en las etapas tempranas del

SDLC, permite al analista comprender mejor

cómo desarrollar el resto del proyecto.

Modificar el prototipo en

iteraciones sucesivas

Hacer modificable el prototipo significa crearlo

en módulos que no sean demasiado

interdependientes. Si se observa este

lincamiento, se encontrará menos resistencia

cuando sea necesario realizar cambios al

prototipo.

Poner énfasis en la

interfaz de usuario

El principal objetivo del prototipo es conseguir

que los usuarios expresen mucho mejor sus

requerimientos de información, éstos deben

interactuar fácilmente con el prototipo del

sistema. Para muchos usuarios la interfaz es el

sistema.

Tabla N° 1. Lineamientos para el desarrollo de prototipos

FUENTE: Análisis y diseño de Sistemas, Kendall & Kendall, P.156




Etapas para la elaboración del Modelo de Prototipos

Figura N° 6. Etapas para la elaboración del Modelo de Prototipo

FUENTE: http://www.slideshare.net/yanezcabrera/modelo-de-prototipo




3.5 DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS

Proceso de inducción: La primera semana inició con las charlas de inducción que

dicta la empresa a los nuevos ingresos, ya sean pasantes, contratados, reingreso,

etc., en las cuales se dieron a conocer los diferentes aspectos que maneja la

empresa en materia de seguridad, información general sobre el funcionamiento de

esta, beneficios al personal, salud ocupacional, entre otros.

Posteriormente en la siguiente semana, se procede a la inducción en el

departamento de Automatización y control de proceso, específicamente en el

Nivel 2A, dicha inducción consiste en la lectura de los estándares, normas y

procedimientos definidas por el departamento, así como el adiestramiento en los

programas y sistemas operativos utilizados en el desarrollo de aplicaciones del

área de trabajo.

Definición y recolección de Requerimientos: Se plantea el problema, se procede

al análisis de este y desarrollo de los requerimientos necesarios, así como

diagramas para modelar el sistema actual y el nuevo sistema, esto de acuerdo a lo

discutido en diversas reuniones y entrevistas al personal del departamento

directamente relacionado con el proceso.

Análisis y Diseño: En esta etapa, se refinan los requerimientos planteados

anteriormente, y se realizan las especificaciones de diseño, desarrollo de los

mímicos de prototipos para el nuevo sistema, y revisión de estos por parte del

usuario, se perfeccionan los modelos realizados y diagrama de actividades.

Codificación, Desarrollo y Refinamiento del prototipo: Durante este periodo se

crea la base de datos correspondiente al proceso, se desarrolla y configura el

código necesario para el correcto funcionamiento del sistema. Se refina la interfaz

y cambios de forma, que se consideraron luego de evaluación por parte del

usuario.




Pruebas: Se realizan pruebas a la aplicación desarrollada, utilizando un PLC de

muestra para verificar que se distingan los datos requeridos y se cumplan los

requerimientos definidos, se agregan las modificaciones sugeridas después de la

prueba.

Redacción del informe: Durante este periodo de tiempo, Se desarrolla la

redacción del informe de pasantía, de acuerdo al proyecto de investigación

realizado y las orientaciones obtenidas por parte de la universidad.




3.6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Programación de actividades realizadas durante el desarrollo e implementación del sistema planteado.

Inicio: 18 de Octubre del 2010

Finalización: 7 de Febrero del 2011

Actividades Semanas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 Proceso de Inducción X X

2 Definición y Recolección de

Requerimientos X X

3 Análisis y Diseño X X X X X

4 Codificación, Desarrollo y

Refinamiento del prototipo X X X X X X

5 Pruebas X X X

6 Redacción del informe X X X X X X X X X X X

Tabla N° 2. Cronograma de Actividades / Plan de Trabajo

34

Capítulo IV - Resultados



CAPITULO IV

RESULTADOS

4.1 ANÁLISIS DEL SISTEMA

En esta fase de evaluación del sistema actual, la determinación de requerimientos

constituye la herramienta a través de la cual pueden evidenciarse las debilidades y

fortalezas que se presentan en el sistema de carga y manejo de materiales de la Acería

de Palanquillas.

4.1.1 El sistema Actual

En Sidor como se puede observar en la figura N°7, la acería está compuesta por

diferentes sistemas (Acería de planchones y Acería de Palanquillas), pero anterior a

ellos se encuentra: Cribado, el cual se encarga de escoger el hierro de reducción

directa (HRD) según su granulometría y transportarlo hasta los silos de almacenaje; la

acería de palanquillas comienza a partir de los silos, desde donde se toma la materia

prima, de aquí es llevada a las ―tolvas diarias‖ y después por otro conjunto de cintas

es llevado hasta los hornos de fusión, luego pasa por otro conjunto de procesos para

fabricar finalmente las palanquillas.

La acería de palanquillas cuenta con dos (2) hornos eléctricos de 200T de

capacidad de acero líquido cada uno. El sistema de carga que alimenta estos hornos

35




está dividido en dos subsistemas, el subsistema o Línea uno (1) que carga al horno

uno (1) y el subsistema o Línea dos (2) que carga al horno tres (3), tales subsistemas

son comandados desde una cabina de mando central (Salas Eléctricas de control)

manipulada por un Operador. (Ver figura N° 8).

Figura N° 7. Subsistemas que Conforman la acería en Sidor



1

1



36


Los elementos presentes por cada horno de fusión son cuatro (4) silos de

almacenamiento de materia, estos cuentan con sensores discretos de nivel, (llenado

máximo y mínimo) y uno de nivel continuo que posee una electro válvula accionada

por aire para la limpieza del sensor; los silos de HRD son vaciados por medio de

vibros alimentadores que regulan el caudal de material deseado, luego el material

extraído pasa a una cinta que lo transfiere a las tolvas de almacenamiento (seis tolvas

de las cuales solo cuatro están funcionales), seguidamente el material es llevado hasta

un ducto que ingresa el material en los hornos de fusión, cada cinta en general, está

compuesta por una caja de mando local (CML), un centro de control de motores

(CCM) y de sensores de campo como el zero-speed (sensor de confirma de marcha),

detector de transferencia de material, otros elementos son las guayas de seguridad,

balizas luminosas y sirenas. Los vibros alimentadores y cintas pesadoras cuentan con

un equipo llamado ―Intecont‖, que se encarga de controlar el caudal deseado de

material, ya sea HRD o Cal, el Intecont genera una referencia hacia una tarjeta o

driver en el caso de las tolvas con HRD, todas las señales, de estos sensores, son

captadas y enviadas a un PLC que las controla, maneja y transfiere al departamento

de automatización y control, dichas señales son necesarias para la automatización del

proceso.

Usualmente para manipular el sistema actual el operador primeramente recibe

instrucciones del número de coladas de acero que serán llevadas a cabo en los hornos

de fusión uno (1) y tres (3) luego:

Verifica el estado de cada equipo que forma el sistema de carga para poder

asegurar el arranque efectivo del proceso.

El Sistema Recibe y Procesa los comandos de accionamientos generados por el

operador.

Se verifican las prioridades de accionamiento para cada subsistema.

Selecciona tipo de material a cargar en equipos.

Indica cantidad de material.

Especifica destino de la descarga de material (Silo-Tolvas ó Tolvas Hornos).



37


Arrancar el sistema de carga de materiales.

Descargar material en el destino seleccionado.

Impedir el accionamiento de algún subsistema o detenerlo si se detecta algún tipo

de falla.

Activa la parada secuencial de equipos en caso de fallas o emergencias en el

sistema.

El operador se encarga de realizar todo esto de forma manual, así como también,

encender y apagar todos los componentes que conforman el sistema de transporte de

material.

Figura N° 8. Sistema de Carga de Hornos de la Acería de Palanquillas





38


4.1.2 Análisis Situacional

Se realizo un análisis situacional donde se reflejo que entre la fortalezas del

sistema actual están, la responsabilidad para la ejecución y puesta en marcha del

conjunto de procesos para la elaboración de acero liquido, así como un conocimiento

global de los procesos que se realizan en la acería de palanquillas y que dicha planta

cuenta con una gran cantidad de equipos y elementos industriales especializados para

la fabricación de sus productos, pero se pudo observar que la información generada

no es precisa ni exacta, lo que trae como consecuencia problemas a la hora de

monitorear y supervisar la planta, existiendo, también dificultades al monitorear y

supervisar el funcionamiento de los equipos debido a que la información que se

genera no es oportuna, es decir no es presentada en tiempo real, generando exceso de

trabajo y disminución en la velocidad de los procesos de producción.

Todo esto se debe a la inexistencia de un sistema automatizado para el manejo y

carga de la materia prima necesaria para la elaboración del acero liquido, que permita

el correcto manejo y supervisión del proceso, incumpliendo con las necesidades tanto

de la planta como de los operadores, por lo tanto es necesario el desarrollo de un

sistema adaptado a las necesidades de los operadores y usuarios.

4.2 DETERMINACIÓN DE REQUERIMIENTOS

El establecimiento de requerimientos es de vital importancia, debido a que estos

proporcionan las características que deben ser incluidas en la creación del nuevo

sistema, el cual satisface las necesidades actuales. Definir los requerimientos del

sistema ofrecerá el mejor desempeño posible relacionado con la operatividad del

sistema planteado.



39


4.2.1 Requerimientos Funcionales

Constituye las funciones que el nuevo sistema debe ejecutar para lograr la

consecución de los objetivos planteados, dichas funciones son:

Facilitar las consultas de permisivos a los operadores.

Proporcionar de manera eficaz la información de los equipos de la planta.

Mostrar, cuando sea necesario, el modo de trabajo de los equipos (local o

remoto), los eventos, alarmas y advertencias del sistema.

Mantener la integridad de la información generada durante cada colada

Permitir el arranque o parada del sistema de carga, o alguno de los equipos

involucrados.

Permitir la selección de los equipos y del material a cargar en los hornos

eléctricos.

Definir y Mostrar la dirección que sigue el material a descargar y el tipo de

material.

Resaltar los equipos que se utilicen durante una carga y sus niveles de

material.

Mostrar gráficos de tendencias de las variables seleccionadas ya leídas.

4.2.2 Requerimientos No Funcionales

Representan aquellos aspectos del sistema, que no cumplen con una función

específica, pero que facilitan la interacción entre los actores y el sistema, se encuentran

entre estos también las restricciones generales de la aplicación, interfaz de usuario y

factores humanos (tipo de interfaz, experiencia), documentación requerida,

consideraciones de hardware (compatibilidad con otro hardware), etc. Este tipo de

requerimientos en el sistema de carga son:



40


Escritura del código fuente: se debe ser claro y conciso, respetando los

estándares de programación del departamento de Automatización y control en

la parte de Nivel 2A.

Respetar los estándares de diseño de las aplicaciones, la interfaz del sistema

debe cumplir con los estándares de diseño del departamento.

Presentar mensajes de alarmas y permisivos que sean de fácil comprensión.

Formato de archivo de base de datos, fácil de manipular y mantener.

4.2.3 Requerimientos de Almacenamiento

El sistema de Carga y Manejo de Materiales de la Acería de Palanquillas debe

utilizar un sistema de base de datos relacional para almacenar los registros de las

señales recibidas desde el PLC en planta, ya que estos registros son leídos por el

sistema para mantenerse actualizado constantemente, mostrando la información en

tiempo real, manteniendo la arquitectura de conexión establecida para todas las

aplicaciones desarrolladas en el departamento de automatización y control de

procesos.(Ver Figura N° 9).

Figura N° 9. Diagrama de Conexión de Base de Datos





41


4.2.4 Requerimientos de Software

Para el diseño y desarrollo de las aplicaciones del sistema de control se debe dar

cumplimiento al estándar establecido por el departamento de automatización y

control de procesos de Sidor, por ello se deben acatar los siguientes requerimientos de

plataforma tecnológica:

El sistema operativo QNX en la versión 4.25

Scada Ivision: Es una aplicación software que trabaja bajo QNX

Phindows: para conexión remota a un entorno QNX/Photon.

Photon Aplication Builder (PhAB 1.13) para desarrollo aplicaciones bajo

QNX4.25.

Lenguaje C: para el desarrollo y configuración de las aplicaciones.

CVS (Control de Versiones)

Manejador de Base de Datos Sybase SQL Anywhere 5.5.04

4.2.5 Requerimientos de Hardware

En el siguiente gráfico se observa un descriptivo de la arquitectura básica de red

establecidas por el departamento de automatización y control de procesos de Sidor

para el desarrollo del sistema propuesto:

Figura N° 10. Arquitectura del Proyecto SMM





42


4.2.6 Requerimientos de escalabilidad

La escalabilidad es la propiedad deseable de cualquier sistema, una red o un

proceso, que indica su habilidad para manejar el crecimiento continuo de trabajo de

manera fluida, o bien para estar preparado para hacerse más grande sin perder calidad

en los servicios ofrecidos. En general, también se podría definir como la capacidad

del sistema informático de cambiar su tamaño o configuración para adaptarse a las

circunstancias cambiantes.

El sistema planteado es un sistema escalable, ya que en SIDOR.C.A. Se han

definido diversas etapas de desarrollo para la automatización de la acería. Esto

significa que los trabajos realizados en ésta etapa mantendrán su utilidad y

operatividad sin importar las modificaciones que la organización considere para la

automatización de sus procesos, ya que contará con un sistema distribuido.

4.2.7 Requerimientos de servicios de red y aplicaciones

Se requieren los siguientes servicios para el correcto funcionamiento del sistema:

El almacenamiento de datos de intercambio del SCADA con el PLC entre las

redes de automatización (red de nivel 1 y nivel 2).

Comunicación de lectura-escritura desde y hacia el PLC.

Funcionamiento de la línea en lo referente al SCADA, alarmas, eventos,

tendencias, usuarios y otros.



43


4.3 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA

El sistema planteado contempla la visualización y control del sistema de carga y

manejo de materiales de la acería de palanquillas de Sidor. Este sistema consiste una

red de distribución de señales de control en la que se agrupan estratégicamente

algunos subsistemas de accionamiento de acuerdo con las funciones que cada uno

desempeñen. Estas señales son emitidas y recibidas desde el PLC, para ser mostradas

y ejecutadas desde el sistema automatizado, al mismo tiempo el PLC monitorea el

estado lógico de los sensores y elementos de control pertinentes, a fin de que a través

de él se pueda generar, un aviso o alarma en caso de detectarse alguna anormalidad

en la secuencia de accionamiento, y mostrarse en pantalla.

4.3.1 Definición de Actores

Se identificaron tres actores principales que interactúan con el sistema:

Operador de planta: Es el encargado en la planta de acería de palanquillas del

manejo del sistema y los procesos de carga y manejo de materiales para la

producción del acero liquido en los hornos uno (1) y tres (3), Manipulador

principal del sistema.

Supervisor de planta: Encargado de la visualización y cumplimiento del correcto

manejo de los procesos de carga y manejo de materiales a descargar en los hornos

eléctricos de la acería de palanquillas, así como de los eventos que se producen

durante el desarrollo de estos procesos, Manipulador secundario del sistema.

Encargado N2A: Es la parte del personal, del departamento de automatización y

control de procesos, encargado del mantenimiento del sistema y la resolución de

algún problema presentado en el sistema automatizado durante el desarrollo de los

procesos de carga.



44


Figura N° 11. Diagrama de Actividades del Proceso


4.3.2 Diagrama de Actividades del Proceso



45


4.3.3 Diagrama de Actividades de Supervisión

Figura N° 12. Diagrama de Actividades de Supervisión




46


4.3.4 Diagramas de Casos de Uso

Casos de Usos Nivel 1 – Proceso General

Casos de Usos Proceso

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Acceso a las diferentes modalidades del sistema: manipular y

supervisar la carga de materiales en los hornos eléctricos y la

supervisión de del proceso

Funciones

Secundarias

Control de carga, el usuario debe acceder a las líneas de

producción para la gestión del proceso de carga de materiales

en los hornos.

Supervisión de carga, el usuario debe acceder al sistema de

producción para la supervisión del proceso, visualización de

eventos y alarmas generadas, configuración de tendencias e

información de equipos.

Frecuencia Cada vez que el operador realice una nueva carga, el supervisor

desee visualizar el proceso o los encargados del departamento

lo necesiten.

Precondiciones El usuario debe estar logueado al sistema y acorde al perfil

acceder a los diferentes módulos correspondientes Actor(es) Operador de planta, Supervisor de planta, Encargado N2A.

Figura N° 13. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 1 - Proceso


Tabla N° 3. Descripción de caso de uso General



47


Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga

Figura N° 14. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Carga de Material




48


Casos de Usos Control de Carga

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir la visualización y control del proceso de carga de

materiales de la acería.

Funciones

Secundarias

Para Consultar, el usuario debe presionar el botón del led

llamado PERM al lado del equipo que desea chequear.

Frecuencia Cada vez que se realice una carga de material a los hornos.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema y tiene el rol de

Operador de planta.

El usuario ha ingresado a alguna de las pantallas de líneas

de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta

Flujo Principal 1.- El usuario ingresa al Sistema.

2.- El usuario selecciona la línea de producción en la barra de

menú.

3.- El sistema despliega la pantalla de la línea seleccionada y

muestra los equipos que conforman dicha línea de producción.

4.- El usuario visualiza y controla la carga desde la pantalla

seleccionada.

5.- El usuario presiona la barra de titulo de la pantalla

presentada, para salir de esta.

6.- El usuario presiona salir.

Tablas

Involucradas

Tags, Usuarios

Tabla N° 4. Descripción de caso de uso Carga de Material



49


Casos de Usos Nivel 2 – Supervisión

Figura N° 15. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión de Carga




50


Casos de Usos Supervisión

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario pueda supervisar el proceso, visualizar

de eventos y alarmas generadas por el sistema, configurar

tendencias y visualizar información de los equipos..

Funciones

Secundarias

Para configurar tendencias: el usuario debe seleccionar la

variable a gestionar o ingresar al configurador de tendencias

del sistema.

Para visualizar información de equipos: el usuario debe

acceder a las pantallas de las líneas de producción, o pantalla

de detalle de silos.

Para visualizar Carga: el usuario debe acceder a las pantallas

de las líneas de producción.

Para Gestionar Histórico: el usuario debe ingresar al

histórico de alarmas

Frecuencia Cuando el usuario necesite realizar una supervisión del proceso

o mantenimiento del sistema.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema y tiene el rol de Operador

de planta.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta, Supervisor de planta y Encargado nivel 2A

Para visualizar en detalle los casos de uso del sistema y sus descripciones, ver

anexo III al final del trabajo.

Tabla N° 5. Descripción de caso de uso – Supervisión de Carga



51


4.3.5 Diagramas de Estados de las Alarmas del sistema

Los estados de las alarmas cambian de acuerdo al siguiente diagrama:

El diagrama muestra que a partir del estado Activo o Inactivo de la alarma puede

suceder varias cosas, los textos sobre las flechas indican quien es el que produce el

cambio en el estado, Usuario, tiempo o Sistema:

Usuario: produce el cambio a partir de la aplicación, Aceptando o Cancelando una

alarma Activa.

Tiempo: produce un cambio si la Alarma fue Cancelada y luego de 30 minutos

esta sigue activa, por lo tanto se cambia a Activa otra vez para que el usuario la

Acepte o la Cancele.

Sistema: cambia el estado de las alarmas de acuerdo a los valores que le llegan del

PLC, es decir cambia Entre Activa o Inactiva o pasa a Inactiva una vez que fue

Cancelada o Aceptada.

Figura N° 16. Diagrama de Estado - Alarmas




52


4.3.6 Diseño de la Base de Datos

4.3.6.1 Relación de Entidades

Entidad Descripción Atributos

Alarmas Información referente a

las alarmas generadas

por el sistema.

Código de alarma, descripción,

nombre de la alarma, prioridad, tipo,

controlador, numero de plc, dirección

en el plc.

LogAlarm (Histórico

de Alarma)

Registro de las alarmas

surgidas y su estado

actual.

Código de usuario, código de alarma,

fecha de activación, fecha de

cancelación, tipo de alarma.

Tags (Variables de

Campo)

Configuración de las

variables que se leen

y/o escriben de los

PLC’s

Nombre Identificador, Descripción,

Controlador, Numero de dispositivo,

Dirección del dispositivo, Tipo de

dato, Dato escalar, Dato analógico,

Unidad, Nivel bajo, Nivel alto, Nivel

Alto-Alto, Velocidad Máxima.

Tendencia (Histórico

de Variable)

Registro de tendencias

de tags, que se

graficaran.

Código, nombre, descripción,

abreviatura, valor mínimo, valor

máximo, cantidad.

Usuario Configuración de

usuarios y acceso de

los mismos al sistema.

Nombre, descripción, nivel de

acceso, clave, grupo, sector.

Tabla N° 6. Entidades del Diagrama ER y sus atributos



53


4.3.6.2 Diagrama Entidad - Relación

El sistema para la carga y manejo de materiales de la acería de palanquillas, cuenta

con una base de datos, de cinco (5) entidades principales, que permiten el

almacenamiento y extracción de la información necesaria para el correcto

funcionamiento del sistema. (Ver figura N°17).

Figura N° 17. Modelo Entidad - Relación SMM




54


4.3.6.3 Modelo Lógico

4.3.6.4 Modelo Físico

El modelo Físico se refiere a la descripción detallada de las tablas y campos de la

base de datos del sistema, llamado diccionario de datos, para visualizarlo dirigirse al

anexo IV, al final del trabajo.

Figura N° 18. Modelo Relacional de la Base de Datos del SMM




55


4.3.7 Tabla Visual de contenido del Sistema

Control de Carga

Supervisión de Carga

Figura N° 19. Tabla Visual de Contenido del Sistema – Control de Carga


Figura N° 20. Tabla Visual de Contenido del Sistema – Supervisión de Carga


56




4.3.8 Diagrama de Despliegue

4.4 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ

La interfaz muestra una vista global de lo que abarca físicamente el Sistema de

Manejo de Materiales (SMM) en su primera fase. Desde esta interfaz gráfica, se

pueden operar la mayoría de los equipos que conforman el SMM, visualizando sus

estados y condiciones necesarias para el arranque (permisivos), así como también

información de calidad como tendencias y un histórico de eventos y alarmas.

Dichas pantallas fueron diseñadas bajo los estándares de establecidos por el

departamento de automatización y control de procesos, de SIDOR, utilizando como

herramienta principal para su desarrollo la aplicación PhAB (Photon Application

builder) herramienta de desarrollo de interfaces.

Estación de trabajo

Servidor Base de Datos

(Sybase SQL Anywhere)

Servidor de Desarrollo

Mensajería QNX y TCP/IP

SMM APA

Servidor Web

Phindows

dbeng50

Sistema

Operativo QNXAplicación

Grafica PhotonConexión red

Local

BDAPA SMM

Usuario

Figura N° 21. Diagrama de Despliegue del sistema




57


4.4.1 Estándares de diseño de Interfaz

Entre los principales estándares establecidos por el departamento para el desarrollo

de aplicaciones están los siguientes:

Colores Predeterminados del fondo de

pantallas y botones del menú de carga.

Avisos de Alarmas

Títulos de Ventanas

Leds de Permisivos de Equipos, el color

Rojo, representa algún error en el

equipo y verde el equipo está en

correcto funcionamiento. Y Niveles de

Equipos

Ingreso de Datos

Barra de Menú Principal

Tabla N° 7. Estándares de Diseño



58


4.4.2 Descripción de Pantallas

Pantalla Principal del Sistema

En esta pantalla se muestra el menú de opciones para navegar dentro del

sistema, así como realizar el inicio y cierre de sesión.

Figura N° 22. Pantalla Principal del Sistema




59


En el centro de la pantalla se muestra el nombre del sistema desarrollado, ―Sistema

de Carga y Manejo de Materiales‖, el nombre de la empresa y ubicación.

En la parte inferior se muestra el menú principal de navegación del sistema el cual

se detalla a continuación:

1.- Visualización: Muestra el tipo de permiso que tiene el usuario, al hacer clic

en él se puede iniciar o cerrar sesión en el sistema.

2.- Línea 1: A través de este botón se ingresa a la pantalla de carga de la línea

de producción numero uno.

3.- Línea 2: A través de este botón se ingresa a la pantalla de carga de la línea

de producción número dos.

4.- Silos: Al hacer clic en este botón se muestra la pantalla de detalle de silos

de almacenamiento de material.

5.- Esta imagen es un botón, a través de este se ingresa a la pantalla de

histórico de alarmas.

Figura N° 23. Menú principal del sistema




60


6.- Esta imagen es un botón el cual permite el ingreso a la pantalla de

configurador de tendencias del sistema.

7.- Indicador de Alarmas: muestra si existe alguna alarma activa en el sistema.

8.- Indicador de Fecha y hora: muestra la fecha y hora actual en el sistema.

Figura N° 24. Control de Acceso


61





Pantalla Línea 1

Figura N° 25. Pantalla Línea 1


62





Esta pantalla corresponde a una vista general de la línea 1 de carga de materiales.

Desde esta, se pueden ejecutar acciones como Arranque/Parada del la línea de carga y

sus equipos. (Ver figura N°25)

1. Sistema de Vibros Silos (VB-02, VB-04, VB-06, VB-08)

2. Cinta CM-02

3. Información Funcional y Comandos de la línea.

4. Cinta CT-02.

5. Cinta CT-04

6. Sistema de Tolvas.

En la parte inferior izquierda de la pantalla se muestra el tiempo que ha

transcurrido desde la primera descarga de material.

Pantalla Línea 2

Esta pantalla corresponde a una vista general de la línea 1 de carga de materiales.

Desde esta, se pueden ejecutar acciones como Arranque/Parada del la línea de carga y

sus equipos. (Ver figura N°26)


2. Cinta CT-01Cinta CT-03

3. Información Funcional y Comandos de la línea

4. Sistema de Tolvas.

En la parte inferior izquierda de la pantalla se muestra el tiempo que ha

transcurrido desde la primera descarga de material.

63





Figura N° 26. Pantalla Línea 2


Sistema para la Carga y Manejo de Materiales.


64


Pantalla Detalla de Silos

Figura N° 27. Pantalla Detalle de Silos


65




Esta pantalla corresponde a una vista general de los silos de almacenamiento

de materiales y cintas de transporte principales. Desde esta, se pueden visualizar

los datos correspondientes a dichos equipos del sistema.

1. Vibro Silo (son en total ocho silos, VB-01, VB-02, VB-03, VB-

04, VB-05, VB-06, VB-07, VB-08)

2. Cinta CT-02

3. Cinta CT-02 –CT- 07C

4. Cinta CT-03

Pantalla del Configurador de Tendencias

Esta pantalla corresponde a la configuración de tendencias, permitiendo hacer

un seguimiento de las variables del sistema. (Ver Figura N°28)

1. Variables: En esta área se muestran todas las variables vinculadas al

sistema, aquí se seleccionan la(s) variable(s) a graficar para hacerle (s)

seguimiento.

2. Descripción: En esta tabla se enlistan las variables seleccionadas por el

usuario.

3. Menú del Configurador de Tendencias: se muestran las diferentes

opciones que puede tomar el usuario.

3.1 Graficar: permite generar un grafico de tendencias de las variables

seleccionadas.

3.2 Guardar: permite guardar el listado de variable seleccionadas por el

usuario.

3.3 Borrar: permite borrar una variable de la lista de seleccionadas.

3.4 Limpiar lista: permite borrar toda la lista de variables

seleccionadas.

3.5 Salir: el usuario sale del configurador de tendencias.

66




Figura N° 28. Pantalla Configurador de Tendencias




67


Pantalla del Histórico de Alarmas

Figura N° 29. Pantalla Histórica de Alarmas


68




La pantalla mostrada en la figura N° 29 corresponde al historial de alarmas

generadas y eventos ocurridos en el sistema, todos estos a medida que ocurren se van

registrando en este histórico.

1. Listado de alarmas y eventos: cuando se genera una alarma en el sistema no solo

aparece un mensaje de aviso al operador si no también dicha alarma es registrada

en este histórico.

2. Descripción: Criterio de búsqueda de alarmas y eventos por su descripción o

nombre de alarmas.

3. Criterio de búsqueda de alarmas y eventos por fecha, hora o ambos.

4. Estado: sección de botones de selección que permiten la búsqueda de alarmas por

estado (presentes, aceptadas y canceladas).

5. Prioridad: sección de botones de selección que permiten la búsqueda de alarmas

por prioridad y búsqueda de eventos.

6. Buscar: botón de búsqueda, se presiona después de seleccionado algún criterio

por parte del usuario.

7. Actualización: botones con opciones de actualización del histórico (manual o

automática).

8. Salir: Botón que al presionarlo permite al usuario salir del histórico de alarmas.

Para una visualizar una descripción detallada de las pantallas del sistema, ver

anexo V, al final del trabajo.

4.5 PRUEBAS FUNCIONALES DEL SISTEMA.

Para la realización de las pruebas funcionales, se conecto un PLC de muestra al

nodo de desarrollo, el cual envía diferentes señales y valores, para así poder verificar

que se distingan los datos requeridos y se cumplan los requerimientos definidos, antes

de la entrega e implantación del sistema. A continuación la descripción de los

diferentes casos de pruebas realizados al sistema de carga y manejo de materiales.



69


Caso de Prueba: Seguridad de Acceso

Módulo a

Probar:

Todos

Descripción

del caso:

Prueba realizada para visualizar las validaciones de seguridad en

el control de acceso al sistema.

Pre

Requisitos:

Que exista data registrada en la tabla usuarios de la base de datos

del sistema.

Datos

necesarios:

- Introducir un nombre de usuario cualquiera no registrado en la base de

datos.

- Introducir una palabra clave.

Resultado

Esperado:

En caso de que el usuario no esté registrado en la base de datos

mostrar mensaje de error de acceso.

Resultado

Obtenido:

Sistema mostro mensaje de error de acceso al sistema.

Caso de Prueba: Niveles de tolvas

Modulo a

Probar:

Control de carga

Descripción

del caso:

Prueba realizada para visualizar las validaciones de los niveles de

material existentes en las tolvas de trabajo.

Pre

Requisitos:

Que el plc envié señales de niveles de carga y se registren en la

tabla tags de la base de datos del sistema.

Resultado

Esperado:

Si el nivel de carga leído es menor del 20% o mayor al 95 % se

encienda el led rojo de advertencia. Dependiendo del nivel de

carga se rellenara el valor en la barra de medición de la tolva y se

visualizara el valor en número en la parte inferior de la tolva.

Resultado

Obtenido:

Uno de los leds de advertencia de la tolva Nro. 8 de la línea 1

presento fallas en la lectura del tag. Problema que luego se

soluciono. Resto de tolvas con resultados similares a los

esperados.

Caso de Prueba: Selección de silo y tolva

Modulo a

Probar:

Control de Carga

Descripción

del caso:

Prueba realizada para visualizar la enmarcación en pantalla del

silo y tolva seleccionados por el usuario.

Pre

Requisitos:

- Que el plc registre los datos seleccionados, en la base de datos.

Datos

necesarios: - Se debe presionar el silo a seleccionar.

- Se debe presionar la tolva a seleccionar.

Resultado

Esperado:

El sistema muestre un recuadro azul alrededor del equipo

seleccionado, y muestre en los detalles del proceso el número

correspondiente a los equipos seleccionados y el tipo de material.



70


Tabla N° 8. Pruebas Funcionales SMM

Resultado

Obtenido:

Sistema mostro el recuadro azul alrededor de los equipo

seleccionados, pero no mostraba los datos correspondientes del

proceso, problema que fue solucionado.

Caso de Prueba: Permisivos

Modulo a

Probar:

Visualización de Carga

Descripción

del caso:

Prueba realizada para visualizar el árbol de permisivos de los

equipos del sistema.

Pre

Requisitos:

Que el plc envié señales de valores de permisivos y se registren

en la tabla tags de la base de datos del sistema.

Datos

necesarios: Se debe presionar el botón led ubicado debajo de la palabra Perm,

en el equipo a visualizar.

Resultado

Esperado:

El sistema muestre el árbol de permisivos correspondiente al

equipo seleccionado.

Resultado

Obtenido:

Sistema mostro nueva ventana con el árbol de permisivos de los

equipos seleccionados.

Caso de Prueba: Seguridad en Arranque de sistema

Modulo a

Probar:

Control de Carga

Descripción

del caso:

Prueba realizada para visualizar las validaciones de seguridad al

arrancar el sistema de carga de materiales.

Pre

Requisitos:

-Que exista data registrada en la tabla usuarios de la base de datos

del sistema.

- Que el usuario de acceso no tenga permisos para gestionar la

carga de materiales en el sistema.

Datos

necesarios: Se debe presionar el botón de ―Arrancar Sistema‖ en cualquiera

de las líneas de producción.

Resultado

Esperado:

El sistema muestre mensaje de error de acceso menor al requerido

para la carga.

Resultado

Obtenido:

Sistema mostro mensaje de error de acceso menor al requerido.

71




CONCLUSIONES

Luego de realizado un análisis del sistema actual de carga y manejo de

materiales en la acería de palanquillas, se determino la necesidad de un

sistema automatizado que facilitara el correcto manejo del proceso de carga y

toda la información generada por este, así como también la información de los

equipos que lo conforman.

El sistema desarrollado cumple con los requerimientos planteados por el

usuario, los cuales van enfocados a la supervisión automatizada del proceso

de carga de materiales (HRD y Cal) y la facilitación para los operadores de

planta de manejar este proceso de manera rápida y efectiva, garantizando la

integridad de la información generada por el sistema.

Tomados en cuenta los requerimientos funcionales y no funcionales, en la fase

de diseño, se garantiza que al sistema desarrollado se le pueda realizar

cualquier modificación al momento que lo requiera, ya que este conforma una

de las fases de automatización de la planta de acería de palanquillas.

El sistema realizado permite el control remoto del proceso de carga en planta,

mostrando la información necesaria para el correcto manejo de los equipos

involucrados, así como la generación de advertencias o alarmas para evitar un

mal funcionamiento que pueda generar daños y provocar una parada del

sistema.



72

RECOMENDACIONES

Es necesario que el personal del departamento de automatización y control de

procesos, verifique constantemente la lógica implementada en los PLC’s del

sistema, así como también los instrumentos de medición, para así garantizar la

confiabilidad de las señales que se envían al sistema.

Realizar un mantenimiento constante al software, hardware y los medios de

control que captan las señales, necesarias para el funcionamiento del sistema,

ya que en el área donde se encuentran (Acería de Palanquillas) existen

grandes cantidades de polvo, el cual puede entrar a los equipos y dañarlos.

Aunque el sistema desarrollado es de fácil manejo, es necesario que los

operadores, reciban un entrenamiento para el uso del sistema, para obtener el

mayor provecho de la aplicación y poder realizar un mejor trabajo.

Los encargados del departamento de automatización y control de procesos,

encargados en la continuación de la automatización de la planta, deben

realizar evaluaciones periódicas al sistema de carga realizado, para así

detectar posibles errores o nuevos requerimientos.



73

REFERENCIAS

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Yánez, S. Modelo de Prototipo. Recuperado el 12 de noviembre del 2010 de

http://www.slideshare.net/yanezcabrera/modelo-de-prototipo

76




ANEXOS

Anexo I. FABRICACIÓN DE PRODUCTOS EN SIDOR

La fabricación de acero en SIDOR se cumple mediante procesos de Reducción

Directa y Hornos Eléctricos de Arco, complementados con Metalurgia Secundaria en

los hornos de cuchara que garantizan la calidad interna del producto. Finos de

mineral, con alto contenido de hierro, se aglomeran en la Planta de Peletización lo

que genera las llamadas pellas, las cuales son procesadas en dos plantas de Reducción

Directa, generando el Hierro de Reducción Directa (HRD) el cual se carga a los

Hornos Eléctricos de Arco para obtener acero líquido, pasando a las máquinas de

Colada Continua para su solidificación, obteniéndose semielaborados —Planchones o

Palanquillas— que se destinan a la fabricación de Productos Planos y Productos

Largos, respectivamente.

Los Planchones son cargados en Hornos de Recalentamiento y llevados a

temperaturas de laminación, lo que permite ablandar el acero para ser transformado

mecánicamente en el Tren de Laminación en Caliente, en Bandas, con ancho y

espesor definidos. Las Bandas pueden ser suministradas como Bobinas o Láminas,

sin decapar o decapadas, en función de los requerimientos del cliente en el uso y

forma; Las bandas también pueden ser sometidas a deformación a temperatura

ambiente (Laminación en Frío) para reducir el espesor y obtener Bobinas Laminadas

en Frío (LAF).

Las palanquillas también son llevadas a temperaturas de laminación para poder ser

transformado mecánicamente en los Laminadores de Alambrón y de Barras, y así

obtener el Alambrón y las Barras con Resaltes (Cabillas), respectivamente. (Ver

figura N° 7)

77




Figura Nº 30. Sistema de Producción de Largos

FUENTE: http://www.sidor.com/la-nueva-sidor/produccion-del-acero/sistema-

productivos.html

Anexo II. DESCRIPCIÓN DEL DEPARTAMENTO DE AUTOMATIZACIÓN

Y CONTROL DE PROCESOS – SIDOR:

El departamento de Automatización y Control de procesos, se divide en tres (3)

niveles de control y automatización de los procesos de planta. (Ver figura N°30).



78

Figura N° 31. Niveles de Automatización de Planta


Nivel 0: Este es el nivel que interactúa directamente con el proceso en planta a

controlar. Está conformado por todos los sensores (de nivel, temperatura, presión,

encoders, etc.); variadores de velocidad, inversores, actuadores (válvulas, motores,

etc.) etc;



79

Nivel 1: En este nivel se realiza automatiza el control primario realizado a los

procesos en planta, se constituye Controladores Lógicos Programables o llamados

PLC´s (Programmable Logic Controller).

Nivel 2: Este nivel es el responsable de la supervisión y control de cada una de

las líneas productivas, diseñando interfaces y pantallas de visualización para los datos

obtenidos en el nivel anterior, lo que ayuda a los operadores en planta y usuarios

finales a la correcta toma de decisiones. Este se divide en dos niveles, 2A y 2B.

Nivel 2A: Nivel encargado de la creación de sistemas de supervisión de una

línea, involucra mímicos, comandos, alarmas, tendencias, pantallas para

ingreso manual y confirmación de datos. También llamado ―piso de planta‖.

Nivel 2B: Este nivel es el responsable del desarrollo e implementación de

sistemas de información consolidados que concreten la información obtenida

de distintas líneas y la vuelcan por medio de un sitio web.

Nivel 3: Nivel encargado de análisis estadístico de la información obtenida del

nivel anterior, gestionando la gerencia de las líneas de producción, haciendo

disponible dicha información en la intranet de la empresa.



80

Anexo III. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE CASOS DE USO DEL SISTEMA

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Chequeo de Permisivos

Figura N° 32. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Chequeo de

Permisivos




81

Casos de Usos Chequeo de Permisivos

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir la visualización de las validaciones de los permisivos

de un equipo del sistema de carga.

Funciones

Secundarias

Para Consultar, el usuario debe presionar el botón del led

llamado PERM al lado del equipo que desea chequear.

Frecuencia Cada vez que se realice una selección de equipos para la carga

de material.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario escoge que equipo desea visualizar los

permisivos.

5.- El usuario presiona el botón del led llamado PERM.

6.- El sistema despliega una pantalla enlistando el árbol de

permisivos evaluados para el equipo seleccionado.

7.- El usuario presiona los leds de los permisivos enlistados

para visualizar el sub árbol de verificación.

8.- El usuario presiona la barra de titulo de la pantalla

presentada, para salir de esta.


Tablas

Involucradas

Tags, Usuarios

Tabla N° 9. Descripción de caso de uso – Chequeo Permisivos



82

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Selección de Material

Figura N° 33. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Selección de

Material




83

Casos de Usos Selección de Material

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir la selección del material (ya sea HRD o Cal) que se

descargara en los hornos eléctricos.

Funciones

Secundarias

Para Seleccionar, el usuario debe seleccionar la tolva

adecuada al material, (Blanca para material Cal; y Amarilla

para Material HRD)

Frecuencia Cada vez que se realice una carga de material.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario escoge que tipo de material será descargado,

seleccionando la tolva correspondiente.

5.- El sistema muestra la selección del material y de la tolva de

trabajo.


Flujo Alterno 3. a.- El usuario selecciona el silo de donde se descargara el

material

Tablas

Involucradas

Alarmas, Tags, Usuarios

Tabla N° 10. Descripción de caso de uso – Selección Material



84

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Selección de Equipos

Figura N° 34. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Selección de Equipos




85

Casos de Usos Selección de Equipos

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir la selección de los equipos que descargaran el material

en los hornos eléctricos.

Funciones

Secundarias

Para Seleccionar, el usuario debe seleccionar los silos de

almacenamiento que descargaran material en las cintas de

transportación y las tolvas de descarga de material en los

hornos.

Frecuencia Cada vez que se realice una carga de material.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario selecciona el silo de almacenamiento deseado

para la descarga.

5.- El usuario selecciona la tolva de descarga de material en el

horno correspondiente.

6.- El sistema muestra y resalta los equipos seleccionados y el

tipo de material.


Flujo Alterno 3. a.- El usuario visualiza los permisivos de cada equipo a

seleccionar.

Tablas

Involucradas


Tabla N° 11. Descripción de caso de uso – Selección Equipos



86

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Arranque del Sistema

Figura N° 35. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Arranque del

Sistema




87

Casos de Usos Arranque del sistema

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el operador le dé inicio a la carga de materiales en

el sistema.

Funciones

Secundarias

Para Arrancar, el usuario debe presionar el botón Arrancar

sistema.

Frecuencia Solo cuando la línea de producción este detenida y se desee

iniciar un nuevo proceso de carga.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario presiona el botón Arrancar Sistema.


Flujo Alterno 3. a.- De no tener una selección de equipos previa, el usuario

selecciona los equipos necesarios para la descarga del material.

Tablas

Involucradas


Tabla N° 12. Descripción de caso de uso – Arranque Sistema



88

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Arranque en Vacio

mmm Figura N° 36. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Arranque en Vacio




89

Casos de Usos Arranque en Vacio

Importancia Media

Funciones

Primarias

Permitir que el operador ponga en funcionamiento solo las

cintas de transportación de material sin necesidad de arrancar

todo el sistema.

Funciones

Secundarias

Para Arrancar, el usuario debe presionar el botón Arrancar en

vacio.

Frecuencia Cuando ha quedado mucho material en las cintas

transportadoras después de los procesos de carga.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario presiona el botón Arrancar en Vacio.


Tablas

Involucradas


Tabla N° 13. Descripción de caso de uso – Arranque Vacio



90

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Parada del Sistema

Figura N° 37. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Parada del Sistema




91

Casos de Usos Parada del sistema

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el operador detenga el proceso de carga de

material.

Funciones

Secundarias

Para Detener, el usuario debe presionar el botón Parar

Sistema.

Frecuencia Cuando exista algún problema o falla en el proceso, o sea

necesario una parada del sistema.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario presiona el botón Parar Sistema.


Tablas

Involucradas


Tabla N° 14. Descripción de caso de uso – Parada Sistema



92

Casos de Usos Nivel 2 – Control de Carga – Parada de Vibros

mmm

Figura N° 38. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga – Parada de Vibros




93

Casos de Usos Parada de Vibros

Importancia Media

Funciones

Primarias

Permitir que el operador detenga solo los vibros que descargan

el material de los silos en las cintas de transportación.

Funciones

Secundarias

Para Detener, el usuario debe presionar el botón Parar

Vibradores.

Frecuencia Cuando no hay suficiente material almacenado en los Silos.


Operador de planta.


de producción.

Actor(es)

Primario(s)

Operador de planta



menú.



4.- El usuario presiona el botón Parar Vibradores.


Tablas

Involucradas


Tabla N° 15. Descripción de caso de uso – Parada Vibradores



94

Casos de Usos Nivel 2 - Control de Carga – Gestión de Alarmas

mmm

Figura N° 39. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Control de Carga- Gestión de

Alarmas



95

Casos de Usos Gestionar Alarmas

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el operador visualice y gestione las alarmas

generadas por el sistema.

Funciones

Secundarias

El usuario visualiza una alarma y decide que acciones tomar al

respecto.

Frecuencia Cuando existe un error o advertencia en el proceso de carga o

los equipos del sistema.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema y tiene el rol de Operador

de planta.

Actor Primario Operador de planta



menú.

3.- El sistema despliega la pantalla de la línea seleccionada.

4.- El sistema despliega una pequeña pantalla con la

notificación de la alarma.

5.- El usuario Visualiza la alarma.

6.- El usuario selecciona la alarma.

7.- El sistema despliega una pantalla mostrando el histórico de

alarmas del sistema.

8.- El usuario selecciona la alarma nuevamente en el listado de

alarmas mostrado.

9.- El sistema despliega una pantalla con toda la información

referente a la alarma seleccionada.

10.-El usuario decide si acepta o cancela la alarma y selecciona

el botón correspondiente.


Flujo Alterno 5. a.- Si el usuario desea hacer caso omiso de la alarma

presiona el botón Ocultar.

Tablas

Involucradas




96

Casos de Usos Nivel 2 – Supervisión – Configuración de Tendencias

Figura N° 40. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión - Configuración

de Tendencias




97

Casos de Usos Configuración de Tendencias

Importancia Baja

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario realice una configuración de las

tendencias de las variables relacionadas con el proceso de

carga.

Frecuencia Cuando existe un error en el proceso y se desea visualizar la

tendencia de la variable del error. O cuando el usuario solo

desee supervisar.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema.

Actor(es)

Primario(s)



2.- El usuario selecciona el botón grafico en la barra de menú.

3.- El sistema despliega la pantalla del configurador grafico,

mostrando el titulo del árbol de variables del sistema.


Tablas

Involucradas

Tags, Ivtrends

Tabla N° 16. Descripción de caso de uso – Configuración Tendencias



98

Casos de Usos Nivel 2 –Supervisión - Configuración de Tendencias – Seleccionar

Variables

mmm Figura N° 41. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión –Configuración

de Tendencias – Seleccionar Variables




99

Casos de Usos Seleccionar Variables

Importancia Media

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario seleccione las variables a configurar en

las tendencias.

Funciones

Secundarias

Para seleccionar variables, el usuario debe seleccionar en el

configurador grafico, el titulo del árbol de variables del

sistema.



desee supervisar.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema, el usuario debe ingresar al

configurador de tendencias.

Actor(es)

Primario(s)






4.- El usuario presiona, en el recuadro Variables, Acería de

palanquillas – Sistema de Manejo de Material

5.- El sistema despliega el listado de variables,

correspondientes a la línea seleccionada.

6.- El usuario selecciona la(s) variable(s) que desee configurar.

7.- El sistema muestra, en el cuadro Descripción, el listado de

variables seleccionadas.


Flujo Alterno 8. a.- Si el usuario no desea salir del sistema y desea guardar la

selección, presiona el botón guardar.

8. b.- Si el usuario no desea salir del sistema y borrar alguna de

las variables seleccionadas, marca la variable a borrar y

presiona el botón borrar.

8. c.- Si el usuario no desea salir del sistema y borrar el listado

de variables seleccionadas, presiona el botón limpiar lista.

Tablas Tags, Ivtrends



100

Casos de Usos Nivel 2 – Supervisión - Configuración de Tendencias – Graficar

Tendencias

mmm

Figura N° 42. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión -Configuración

de Tendencias – Graficar Variables



101

Casos de Usos Graficar Tendencias

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario grafique las tendencias de las variables

seleccionadas para su configuración.

Funciones

Secundarias

Para Graficar, el usuario presiona el botón Graficar, en el




desee supervisar.



Actor(es)

Primario(s)











7.-El usuario presiona el botón Graficar

8.- El sistema despliega una pantalla de tendencias, que

muestra el grafico correspondiente a la(s) variable(s)

seleccionadas.


Tablas

Involucradas

Tags, Ivtrends

Tabla N° 17. Descripción de caso de uso – Graficar Tendencias



102

Casos de Usos Nivel 2 –Supervisión - Configuración de Tendencias – Guardar

Selección

mmm Figura N° 43. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión - Configuración

de Tendencias – Guardar Selección




103

Casos de Usos Guardar Selección

Importancia Baja

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario guarde el listado de variables

seleccionadas para su

Funciones

Secundarias

Para Guardar, el usuario presiona el botón Guardar, en el

configurador de tendencias

Frecuencia Cuando el usuario realice una selección de variables en el




Actor(es)

Primario(s)








5.- El sistema despliega el listado de variables,

correspondientes a la línea seleccionada.




8.-El usuario presiona el botón Guardar.


Tablas

Involucradas

Tags, Ivtrends

Tabla N° 18. Descripción de caso de uso – Guardar Selección



104

Casos de Usos Nivel 2 –Supervisión – Visualizar Información de Equipos

mmm

Figura N° 44.Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión-Visualizar

Información de Equipos




105

Casos de Usos Visualizar información de Equipos

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario revise la información correspondiente a

los equipos del sistema.

Funciones

Secundarias

El usuario selecciona el equipo a visualizar.

Frecuencia Cuando se desea supervisar información referente a los equipos

del sistema. Cada vez que se realice una nueva carga de

material.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema, el usuario debe ingresar a

las pantallas de líneas de producción o pantalla de detalle de

silos.

Actor(es)

Primario(s)



2.- El usuario selecciona la línea de producción o detalle de

silos.

3.- El sistema despliega la pantalla correspondiente a la

selección anterior.

4.- El sistema muestra los equipos correspondientes a la

pantalla desplegada.

5.- El usuario visualiza información relevante.


Tablas

Involucradas

Tags, Alarmas

Tabla N° 19. Descripción de caso de uso – Información de Equipos



106

Casos de Usos Nivel 2 –Supervisión - Visualizar Información de Equipos-

Visualización de Niveles

mmm

Figura N° 45. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión -Visualizar

Información de Equipos- Visualizar Niveles




107

Casos de Usos Visualización de Niveles

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario visualice la información

correspondiente a los niveles de cada equipo del sistema.

Funciones

Secundarias

El usuario selecciona el identificador de nivel del equipo a

visualizar.

Frecuencia Cuando se desea supervisar información referente a los equipos

del sistema. Cada vez que se realice una nueva carga de

material.


las pantallas de líneas de producción o pantalla de detalle de

silos.

Actor(es)

Primario(s)



2.- El usuario selecciona la línea de producción o detalle de

silos..

3.- El sistema despliega la pantalla correspondiente a la

selección anterior.

4.- El sistema muestra los equipos correspondientes a la

pantalla desplegada.

5.- El usuario selecciona el identificador del nivel del equipo

que desea visualizar.

6.- El sistema muestra una pequeña pantalla con la información

de la variable de nivel del equipo.

7.- El usuario presiona el botón Tag.

8.- El sistema despliega una pantalla de Detalle de Variable,

con la información referente al nivel del equipo.


Tablas

Involucradas

Tags, Alarmas

Tabla N° 20. Descripción de caso de uso – Visualización de Niveles



108

Casos de Usos Nivel 2 –Supervisión – Visualizar Carga

mmm

Figura N° 46. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión -Visualizar Carga




109

Casos de Usos Visualizar Carga

Importancia Alta

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario visualice el proceso de carga de

material.

Funciones

Secundarias

El usuario selecciona la línea de producción a visualizar.

Frecuencia Cuando se desea supervisar el proceso de carga de material.


las pantallas de líneas de producción.

Actor(es)

Primario(s)



2.- El usuario selecciona la línea de producción a visualizar.

3.- El sistema despliega la pantalla correspondiente a la línea

seleccionada.

4.- El sistema muestra el proceso de carga de materiales en

tiempo real.

5.- El usuario visualiza información relevante.


Tablas

Involucradas

Usuarios

Tabla N° 21. Descripción de caso de uso – Visualizar Carga



110

Casos de Usos Nivel 2 – Supervisión – Gestionar Histórico de Alarmas

Figura N° 47. Diagrama de Casos de Uso – Nivel 2 - Supervisión-Gestionar

Histórico de Alarmas




111

Casos de Usos Gestionar Histórico de Alarmas

Importancia Media

Funciones

Primarias

Permitir que el usuario gestione las alarmas y eventos del

sistema.

Funciones

Secundarias

El usuario presiona el botón ―A‖ en el menú del sistema.

Para búsqueda de Eventos: el usuario selecciona, en

prioridad, el botón Eventos.

Para búsqueda de Alarmas: el usuario selecciona, en

prioridad, el botón del tipo de prioridad de la alarma (1, 2 o 3)

Frecuencia Cuando se desee gestionar las alarmas y eventos del sistema.

Precondiciones El Usuario debe ingresar al sistema.

Actor(es)

Primario(s)



2.- El usuario presiona el botón ―A‖ en el menú del sistema.

3.- El sistema despliega la pantalla de histórico de alarmas.

4.- El sistema muestra diferentes opciones de criterios de

búsqueda.

5.- El usuario selecciona un criterio de búsqueda.

6.- El sistema despliega el listado de alarmas o eventos de

acuerdo al criterio seleccionado.


Tablas

Involucradas

Alarmas, Usuarios

Tabla N° 22. Descripción de caso de uso – Gestión Histórico de Alarmas



112

Anexo IV. DICCIONARIO DE DATOS DEL SISTEMA

Tabla: Tags: Configuración variables de Campo.

Tabla en donde se configuran las variables que se van a leer y/o escribir de los

distintos PLC’s de la línea.. Un Tag es de lectura cuando posee información en el

campo tagiv. Y es de lectura escritura cuando posee datos en ambos lados. La clave

primaria es TAG.

Clave primaria:

TAG

Organización de la tabla:

Atributo Tipo de dato Descripción

TAG char(40) Define el Tag de mantenimiento de la variable

DESCRIPCION char(80) Describe en forma explícita la variable.

TAGIV char(40) Tag de la variable en el sistema. Este Tag es único y

permite que su valor sea accedido por los componentes

del sistema.

DRIVER smallint Define el driver de adquisición que obtendrá la señal

básica. Existe una lista especifica con algunos de los

posibles valores de este campo (ver cuadro N°2)

PLC smallint Indica el número de dispositivo. En el caso de

comunicación con redes de PLC’s define el número de

PLC donde se debe adquirir la variable.

ADDRESS int Dirección dentro del PLC (indicado en PLC) del cual

se leerán los datos del Tag.

BIT int Tipo de dato del registro. Corresponde al tipo de

escalado que se efectúa en la información leída del

PLC.

EMIN float Utiliza para escalar. Utilizada según el tipo de dato.



113

EMAX float Utilizada según el tipo de dato. Si el valor es analógico

se utiliza para escalar.

UNIDAD char(15) Unidad de del Tag. No influye en ninguna operación.

VALOR float Es el nivel de alarma bajo-bajo.

ALARMALL float Es el nivel de alarma bajo

ALARMAL float Es el nivel de alarma alto.

ALARMAH float Es el nivel de alarma alto-alto.

ALARMAHH float Es la velocidad de cambio máxima permitida.

RATE float Dead Time. Es el tiempo máximo sin cambio de una

variable. (no utilizado)

TIEMPO int (no utilizado)

INPUT int (no utilizado)

TYPE int (no utilizado)

GRUPO smallint (no utilizado)

SCAN int (no utilizado)

ENABLE smallint (no utilizado)

SP1PLC smallint Es el número de device del setpoint 1. Nodo MB+ del

PLC a escribir

SP1ADD int Es la dirección del setpoint 1. Dirección del PLC a

escribir.


PLC a escribir


escribir


PLC a escribir


escribir.



114

Driver Significado

1 MB+ ( Modbus plus - Modicon)

2 Allen Bradley PLC 5 - KFV2

3 Camaleón FP serie 2000. ( Fisher &

Porter)

4 Sinec H1 (Siemens S5)

5 Siemens S7

9 Camaleon FP serie 2000. ( Fisher &

Porter)

AUXADD1,

AUXADD2,

AUXADD3

char(15)

Variable de configuración para drivers especiales. Se

emplea en general para definir la dirección de un

registro, canal de adquisición o BIT dentro de registros

para enviar comandos. Su uso depende de los drivers.

Dirección de registros alfanuméricos (no utilizado)

OBSERVACIONES char(30) Observaciones importantes referentes al registro

Tabla Alarmas: Configuración de alarmas.

Tabla en la cual se guardan las alarmas que se van a leer de los distintos PLC’s de

la línea. Contiene la información de las alarmas del sistema

Clave primaria:

CODIGO


Tabla N° 24. Posibles Valores – Atributo DRIVER – BD Tabla Tags


Tabla N° 23. Descripción BD Tabla Tags



115


CODIGO int Clave de la alarma.

DESCRIPCION char(100) Un texto relacionado con la alarma. Su uso depende de

las aplicaciones.

TEXTO char(20) Nombre de la alarma en el PLC

GRUPO int Código para asociar alarmas a grupos

PRIORIDAD int Prioridad de la alarma. La mayor prioridad es 1.

TIPO int Tipo de alarma.

DRIVER int Ídem campo drive para tabla tags. Número del driver de

comunicación a utilizar

PLC int Numero de PLC del cual se obtendrá el estado de

alarma.

ADDRESS int Dirección dentro del PLC desde la cual se obtendrá el

estado de alarma.

BIT int Bit dentro de la dirección desde la cual se obtendrá el

estado de alarma Posición de la alarma en el registro a

leer

COIL int Bobina de activación de la alarma (es referencial)

TAGIV char(50) Tag que está relacionado con esta alarma.

FILE char(50) Ruta del archivo de las alarmas sonoras (opcional)

Tabla Log_alarm: Histórico de alarmas.

Tabla en donde se guarda el histórico de alarmas de la línea. Almacena las

alarmas surgidas y su estado actual.

Clave primaria:

CODIGO + T_ON + T_OFF



cod_user char(20) Código de usuario

CODIGO int Código de la alarma

Tabla N° 25. Descripción BD Tabla Alarmas



116

T_ON

timestamp

Fecha y hora en que se activo la alarma.

T_OFF timestamp Fecha y hora en que finalizo la alarma.

T_AC timestamp Fecha y hora en que se acepto la alarma.

T_CAN timestamp Fecha y hora en que se cancelo la alarma

TIPO Int Tipo de Alarma

Tabla Ivtrends: Configuración de ivtrends.

Tabla en donde se configuran las tendencias que se van a visualizar y/o guardar

de los distintos PLC’s de la línea, guarda información sobre los tags a los cuales se

mantendrá un histórico.

Clave primaria:

TAG



GRUPO smallint Código para asociar tendencias a grupos

TAG char(50) Tag de ivisión al cual se le registrara su histórico y se

graficara.

NOMBRE char(50) Breve descripción de la variable.

ABREV char(30) Abreviatura para identificar la variable a graficar

MINIMO float Valor mínimo de la escala de la variable a graficar

MAXIMO float Valor máximo de la escala de la variable a graficar

SCAN smallint Cantidad mínima de segundos entre muestras

ATTACH char(100) Nombre del administrador a cual pedir datos

Tabla Usuarios: Configuración de usuarios del sistema

Tabla en donde se configuran los usuarios y accesos de los mismos para

interactuar con el sistema.

Clave primaria:

ABREVIATURA


Tabla N° 26. Descripción BD Tabla Ivtrends



117


ABREVIATURA char(5) Texto visible que representara al usuario en las

aplicaciones

DESCRIPCION char(50) Descripción del usuario

ACCESO int Nivel de acceso del usuario

PASSWORD char(50) Clave del usuario.

GRUPO int Define el grupo al cual pertenece el usuario

SECTOR int Define el sector al cual pertenece el usuario

Anexo V. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS PANTALLAS DEL

SISTEMA

Para efectos de hacer la descripción de pantallas del sistema más explícito y

detallado, las pantallas enumeran y dividen en grupos funcionales.

Para llevar a cabo acciones sobre los equipos desde la pantalla, se debe ubicar el

cursor sobre cada una de las imágenes representativas de estos, y a continuación se da

clic sobre ellas, inmediatamente se seleccionaran con un cuadro representativo. Por

ejemplo, dar clic sobre el equipo Vibro Silo 8 VB-08 se resaltara de la siguiente

manera:

Figura N° 48. Selección Vibro Solo VB-08

Tabla N° 27. Descripción BD Tabla Usuarios



118

O Para el caso de cambio de línea directamente desde la pantalla donde se encuentre

ubicado, se debe ubicar el cursor en el botón de la siguiente línea, y a continuación se

da clic sobre ella, e inmediatamente se cambiara la pantalla y se mostrara la pantalla

principal de la siguiente línea. Por ejemplo, si se desea cambiar de la línea uno (1) a

la línea (2), se da clic sobre el siguiente botón:

De la pantalla de línea 1, vista en el desarrollo de este trabajo de grado,

tenemos que:


En este sistema todos los Vibros Silos de almacenamiento poseen las mismas

características funcionales:

1.1 Botón VB: Indica el numero del Vibro Silo seleccionado, cada imagen de silo

posee el numero de los silos correspondiente a la línea.

1.2 Modo: Esta etiqueta indica el modo de operación en el que se encuentra el silo,

el cual puede variar como sigue:

Figura N° 49. Botón Selección de Línea 2

Figura N° 50. Grupo Funcional Silos Línea 1.



119

Modo Remoto, se da cuando los selectores de la caja de mando local (ubicado

en campo), se colocan en Remoto.

Modo Local, se da cuando los selectores de la caja de mando local (ubicado en

campo), se colocan en local.

NOTA: La explicación del concepto del sistema de Silos aplica de la misma forma para

todas las líneas del SMM

1.3 Permisivos: Los permisivos comprenden la lista de señales necesarias para el

arranque del equipo. El led que se visualiza, indica el estado general de los

permisivos según su color:

- Color verde: indica que todas las condiciones de arranque están presentes.

- Color rojo: indica que hay ausencia de una o todas las señales necesarias para

el arranque del equipo.

Dar clic sobre el recuadro del

Led para desplegar ventana

Figura N° 51. Indicador general de estado de permisivos.

Para desplegar el detalle de esta lista de señales, se procede a dar clic sobre el

recuadro que comprende el Led general (Ver figura N° 50), obteniendo para los silos

la siguiente ventana (Ver figura N° 51):



120

Figura N° 52. Ventana detalle de permisivos de arranque

NOTA: La explicación del concepto de permisivos aplica de la misma forma para todos los

permisivos que aparecen en las pantallas de operación de cada equipo.

2. Cinta CM-02

Figura N° 53. Grupo Funcional Cinta CM-02

2.1 Modo y permisivos: Indica el modo de operación general que está seleccionado

para el equipo, que puede ser Remoto o Local e Incluye las señales necesarias para el

arranque de la cinta.



121

NOTA: La explicación del concepto de la cinta CM-02 aplica de la misma forma para todas

las cintas en cada línea del SMM

3. Información funcional y Comandos de la línea.

Figura N° 54. Grupo Funcional Información y comandos de Línea

3.1 Silo: Muestra el numero de Silo que este descargando en un momento

determinado.

3.2 Tolva: Muestra el numero de Tolva en la cual se descarga el material.

3.3 Material: Indica el tipo de material configurado para el pedido, el cual puede ser

CAL o HRD.

3.4 Parar Sistema: Este pulsador permite enviar el comando de parada total del

sistema de manejo de carga.

3.5 Parar Vibradores: Este pulsador permite enviar el comando de parada total de

los vibros de los silos del SMM.

3.6 Arrancar Sistema: Este pulsador permite enviar el comando de arranque total

del sistema y así empezar el funcionamiento y descarga de material.

3.7 Arrancar en Vacío: Este pulsador permite enviar el comando de arranque de las

cintas del sistema, sin arrancar el resto de los equipos que lo conforman.



122

4. Cinta CT-02

Figura N° 55. Grupo Funcional Cinta CT-02




5. Cinta CT-04







123

6. Sistema de Tolvas

Figura N° 57. Sistema de Tolvas.

El sistema está compuesto por seis (6) tolvas por cada horno de la Acería de

palanquillas. Como se puede observar, la imagen de cada tolva tiene:

6.1 Una etiqueta numérica en la parte inferior, que indica el horno sobre el cual

descarga. Además, cada tolva tiene físicamente instrumentación que le permite al

sistema conocer el nivel de material que esta contiene y por lo tanto visualizar el

mismo a través de la pantalla. Esta visualización de nivel tiene las siguientes

representaciones:

6.2 Barra vertical, ubicada en el lateral izquierdo de la tolva, que se incrementa

proporcionalmente de acuerdo al valor proveniente del sensor continúo de nivel.

6.3 Sensor binario para indicar nivel Alto, representado en la pantalla por la

aparición de un led rojo en la parte superior de la tolva. Y Sensor binario para

indicar nivel Bajo, representado en la pantalla por la aparición de un led rojo en la

parte inferior de la tolva.

Igualmente cada tolva posee:

6.4 Una etiqueta numérica que representa el número de tolva correspondiente.



124

6.5 Indicador numérico en la parte inferior de la tolva, que representa el valor

porcentual del nivel medido por el sensor continuo en campo.

Las tolvas de color amarillo, son para indicar que el tipo de material para la cual se

configuraron es HRD (Ver tolvas 2, 10 y 12 en la figura 56) y las tolvas de color gris

brillante, para indicar que el tipo de material para la cual se configuraron es CAL

(Ver tolvas 4,6, y 8 en la figura 56). Otra característica de este segmento de esta

pantalla, es que se va indicando la ubicación de la cinta sobre las Tolvas, a través de

una flecha verde que aparece en la parte superior de estas, dichas Flechas se tornan

intermitentes cuando la cinta esta descargando el material en la tolva a la que

apuntan.

De la pantalla de línea 2, vista en el desarrollo de este trabajo de grado,

tenemos que:


Figura N° 58. Grupo Funcional Silos L2

1.1 Botón VB: Indica el numero del Vibro Silo seleccionado, cada imagen de silo

posee el numero de los silos correspondiente a la línea.



125

1.2 Modo: Esta etiqueta indica el modo de operación en el que se encuentra el silo,

modo local o remoto.

1.3 Permisivos: Incluye las señales necesarias para el arranque de la cinta.

NOTA: El sistema de Vibros posee las mismas características funcionales descritas para la

pantalla de la línea 1

2. Cinta CT- 01


2.1 Modo y permisivos: Indica el modo de operación general que está

seleccionado para el equipo, que puede ser Remoto o Local e Incluye las señales

necesarias para el arranque de la cinta.

3. Cinta CT- 03







126

4. Información funcional y Comandos de la línea. La descripción funcional de la

información y comandos de la línea 2 es similar a los explicados en la línea 1.

5. Sistema de Tolvas. La descripción funcional del sistema de tolvas es similar al

explicado para la línea 1.

De la pantalla de detalle de silos,vista en el desarrollo de este trabajo de

grado, tenemos que:

1. Vibro Silo

Se enumera este silo para describirlo, y así mismo describir el resto de los silos del

sistema, ya que dichos equipos poseen las mismas características funcionales:

Figura N° 61. Detalle de Silo

1.1 Sensores binarios: Dos sensores utilizados para representar el nivel de

material que se encuentre en el silo; un sensor para indicar nivel Alto,

representado en la pantalla por la aparición de un led rojo en la parte superior.



127

Y otro para indicar nivel Bajo, representado en la pantalla por la aparición de

un led rojo en la parte inferior.

1.2 Barra vertical: La cual está ubicada en el lateral izquierdo o derecho de cada

silo, dicha barra se incrementa proporcionalmente de acuerdo al valor

proveniente del sensor continúo de nivel de material.

1.3 Indicador numérico: Encontrado en la parte superior del silo, que representa

el valor porcentual del nivel medido por el sensor continuo en campo.

1.4 Indicadores numéricos: Distribuidos en el silo, los cuales muestran el valor,

en grados centígrados (°C) de las temperaturas del silo, medidas por los

sensores continuos en planta.

1.5 Vibro: Cada silo, posee en la parte inferior un vibro, el cual regula la cantidad

de material a descargar en las cintas de transporte.

NOTA: Todos los silos del sistema poseen en la parte inferior una etiqueta con su

numeración correspondiente.

2 - 3 y 4. Cintas CT-02, CT-03, CT-02-CT-07C:

Figura N° 62. Grupo de Cintas de Pantalla Silos - SMM



128

Todas estas cintas representan las cintas de descarga y pesaje encontradas en el

sistema de silos de almacenamiento del SMM.

Visualización de Carga

A continuación se muestra una pantalla ejemplo de la visualización de una línea

de producción durante el proceso de descarga de material:

Figura N° 63. Detalle de Carga en Línea 1



129

Radicación de Tendencias

Para graficar las tendencias es necesario hacer la selección de variables en el

configurador de variables, como se muestra a continuación:

Figura N° 64. Detalle de Configurador de tendencias



130

Y después presionar el botón Graficar, y se generara una pantalla como la que se

muestra a continuación:

Alarmas del Sistema

Cuando se genera un error o advertencia durante los procesos de carga de materiales,

el sistema muestra una pequeña pantalla de advertencia al operador (Ver figura 70)

en el centro de la pantalla principal, en caso de ser una alarma de prioridad uno, y una

pequeña pantalla, en la esquina inferior derecha en caso de ser una alarma de

prioridad dos.

Figura N° 65. Traficación de Tendencias



131

Figura N° 66. Ejemplo Alarma de Prioridad 1

Figura N° 67. Ejemplo Alarma de Prioridad 2

Mensajes de Confirmación de Comandos

Al realizar cualquier acción de activación de comandos en las líneas de producción el

sistema genera diversas pantallas de confirmación y avisos, cuando sea necesario.



132

En caso de que un usuario no permitido realice alguna activación de comandos se

muestra el siguiente aviso:

Figura N° 68. Mensaje de Validación de Acceso

En caso de que el usuario accione el botón de arranque del sistema, se muestra lo

siguiente:

Figura N° 69. Mensaje de confirmación de Arranque de sistema

Cuando el usuario acciona el botón de arranque en vacio, se muestra lo siguiente:

Figura N° 70. Mensaje de confirmación de Arranque en vacio.



133

Cuando el usuario acciona el botón de parada del sistema, se muestra lo siguiente:

Figura N° 71. Mensaje de confirmación de Parada de Sistema.

Cuando el usuario acciona el botón de parar vibradores, se muestra lo siguiente:

Figura N° 72. Mensaje de confirmación de Parada de vibros

DESARROLLO DEL SISTEMA AUTOMATIZADO …³n General de Pregrado Proyecto de Carrera Ingeniería...

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