RESEÑA HISTÓRICA DE LA EMPRESA.

El desarrollo del alumbrado eléctrico comenzó en la Ciudad de

Maracaibo el 10 de Junio de 1.888 día en el que el señor Jaime Felipe

Carrillo, de profesión Comerciante y residente en Trujillo, firma con la

Administración Seccional, el contrato en virtud del cual se compromete a

establecer el servicio de alumbrado eléctrico en las principales calles de

Maracaibo, asignando como fecha para la inauguración el día 24 de Octubre

del mismo año, fecha festiva por el Centenario del héroe zuliano General

Rafael Urdaneta.

Al haber firmado el contrato, Carrillo emprende un viaje que tiene

como destino la ciudad de New York, donde había observado grandes

avances en esta materia por parte de Thomas Alva Edison. Carrillo inicia los

trabajos para conseguir el respectivo financiamiento, pero una poderosa

empresa norteamericana, que se creía con derecho exclusivo para

instalación de alumbrado a gas, le sale al paso a sus gestiones alegando que

tiene ese derecho para todas las ciudades de Venezuela. Vencido este

obstáculo legal, los equipos y maquinarias llegan al Puerto de Maracaibo el

14 de Octubre, pero por inconvenientes, estos equipos no son

desembarcados sino el 16 y se comienza a instalar en una edificación, en lo

que fue el sector Mercado de la Marina y el Malecón, donde hoy funciona la

sub-estación Libertador.

La luz eléctrica se inaugura el día fijado, 24 de Octubre de 1.888. Para

1.889, la empresa The Maracaibo Electric Light es constituida en la ciudad de

New York y Jaime Carrillo es nombrado Superintendente de la Empresa en

Maracaibo.

Desde el año de 1.916, The Maracaibo Electric Light Co., comienza a

prestar el servicio de electricidad a Maracaibo las 24 horas del día. Ocho

años después en 1.924 un consorcio canadiense adquiere las acciones de la

empresa y comienza a llamarse “Venezuela Power Company”.

A finales de 1.926, entra en funcionamiento la Planta de La Arreaga,

con dos unidades térmicas, las cuales ponen fin a una serie de problemas

en la prestación del servicio eléctrico de la ciudad, tales como en su época.

La Venezuela Power Company cambia su razón social el 16 de Mayo

de 1.940, fecha en la cual pasa a llamase C.A. Energía Eléctrica de

Venezuela. Con esta denominación, comienza la expansión de la empresa

hacia otras áreas fuera de la ciudad. Así, la prestación del servicio de

ENELVEN llega hasta los distritos Mara, Páez, Urdaneta, Perijá y Colon.

El 29 de Octubre de 1.976 el estado venezolano, a través del Fondo

de Inversiones de Venezuela, adquiere las acciones mayoritarias de

ENELVEN, que hasta ese momento permanecían en poder de la Canadian

International Power, pasando la empresa a ser propiedad del estado

venezolano.

A raíz de este proceso de nacionalización, la empresa lanza nuevos

objetivos, cuyos principios básicos se resumen en la prestación de un

servicio eficiente a la comunidad al menor costo posible; el sostenimiento de

una política de sana administración de personal; mantener una salud

financiera sana y el cumplimiento estricto de los compromisos con los

contratistas, proveedores, entes financieros y gubernamentales.

Las necesidades del crecimiento de la región, conllevan a la empresa

a duplicar sus esfuerzos para el sostenimiento de un servicio confiable. En

este sentido, ENELVEN acomete los más grandes proyectos de su historia.

En la central “Rafael Urdaneta” se lleva la capacidad instalada a

381,8MW, con la instalación de turbo generadores a gas y/o gas oil. Se

amplía también la capacidad instalada de la central Santa Bárbara, Central

Concepción y se inaugura la Central Casigua.

Al nivel de generación, se instalan las unidades RL 13 y RL 14, de 87

Mw. cada una; RL 15 – RL 16 – RL 17 de 162 Mw. cada una en la central

Ramón Laguna.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Para la continuación y entendimiento de la investigación, es necesario

determinar una serie de conceptos y parámetros que se describen a

continuación.

MOTORES.

Para Matsch, Leander (1.990, p. 134), los motores eléctricos o

generadores son equipos que convierten energía mediante un movimiento

rotatorio. Estos se construyen con tamaños que oscilan desde una pequeña

fracción de caballos de fuerza, hasta miles de caballos de fuerza.

Actualmente es común encontrar en la industria motores que poseen valores

nominales con cientos de miles de kilovatios.

En la industria encontramos sistemas convencionales que son

alimentados por generadores sincrónicos trifásicos que caen en dos

clasificaciones generales: maquinas de rotor cilíndrico y maquinas de polos

salientes la gran mayoría trabajando con corriente alterna. El embobinado de

armadura de una maquina de corriente alterna, se encuentra generalmente

conformado por una o más vueltas, y están de tal manera interconectados

que sus efectos eléctricos y magnéticos son acumulativos.

Estos grandes equipos pueden ser encontrados en las industrias con

diferentes aplicaciones, como por ejemplo, en bombas de fluido,

ventiladores, grúas, entre otros.

Dentro de los diferentes tipos de motores encontramos dos grandes

conjuntos, los motores de inducción monofásicos y motores de inducción

Polifásicos.

Motor de Inducción Polifásico:

Según Matsch (p. 371) los motores de inducción polifásicos usados en

aplicaciones industriales son prácticamente sin excepción trifásicos,

correspondiendo por lo tanto al número de fases en los sistemas de potencia

comerciales. En los motores de inducción convencionales el embobinado del

estator está conectado a la fuente y el embobinado del rotor está en corto

circuito para muchas aplicaciones o puede estar cerrado a través de

resistencias externas. El motor de inducción polifásico no requiere para su

excitación más que la línea de corriente alterna.

Los embobinados del estator de los motores de inducción polifásicos

son fundamentalmente los mismos que los embobinados del estator de una

maquina sincrónica polifásica. En la Figura 1 se muestra el estator con un

devanado parcial de un motor de inducción trifásica. Sin embargo, los

motores de inducción polifásicos caen en dos categorías generales

dependiendo del rotor que usen, el rotor devanado y el rotor jaula de ardilla.

FIGURA N° 1 ESTATOR DE UN MOTOR TRIFÁSICO

Fuente: Matsch Leander (1990, p 372)

En el primero el hierro del estator así como el hierro del rotor están

laminados y con ranuras para contener a los embobinados, el rotor tiene un

embobinado trifásico semejante al del estator y tiene un devanado para el

mismo numero de polos que el embobinado del estator. El embobinado del

rotor termina en anillos de deslizamiento montados en el eje del rotor como

se muestra en la Figura 2.

FIGURA N° 2

ROTOR DEVANADO Fuente: Matsch Leander (1990, p 372)

Las ranuras en el rotor jaula de ardilla, en lugar de contener un

embobinado, están ocupadas por barras de cobre o aluminio, conocidas

como barras de rotor, en corto circuito en los anillos terminales del mismo

material que las barras del rotor. Se tiene un anillo terminal en cada extremo

del grupo de laminaciones del rotor como se muestra en la Figura 3. Un

diagrama esquemático de una jaula de ardilla en la Figura 4 muestra once

barras del rotor y los dos anillos terminales.

FIGURA N° 3 ROTOR DE JAULA DE ARDILLA

Fuente: Matsch Leander (1990, p 372)

FIGURA N° 4 ROTOR DE JAULA DE ARDILLA SIMPLIFICADO

Fuente: Matsch Leander (1990, p 373)

Arranque del Motor de Inducción.

Según Kosow (1.991, p. 347) en la mayor parte de las zonas, sean

residenciales o industriales, los motores pequeños de inducción de jaula de

ardilla, hasta de unos cuantos caballos, se pueden poner en marcha

directamente desde la línea con una caída de voltaje que es de poca

importancia en la fuente de voltaje. Igualmente, los motores grandes de

inducción de jaula de ardilla, hasta de varios miles de caballos, se pueden

arrancar conectándolos directamente a la línea sin daños ni cambios

indeseados de voltaje, siempre que las tomas de la fuente tengan una

capacidad lo bastante alta.

Aunque hay algunas excepciones entre las diversas clasificaciones de

motores de inducción de jaula de ardilla, un motor de inducción necesita

normalmente seis veces su corriente nominal para arrancar cuando se aplica

el voltaje nominal a su estator. Si el motor se arranca bajo carga grande,

existe la posibilidad de arranque con dificultad o que no arranque. Por otro

lado, si el motor se arranca sin carga, como en el caso de un ventilador o de

algunas maquinas herramienta, la reducción en el par puede no ser

importante, y es ventajosa la reducción en la corriente.

MOTOR DE JAULA DE ARDILLA POLIFÁSICO.

De acuerdo a Matsch (p. 388), las características del motor de jaula de

ardilla son bastante semejantes a las del rotor devanado con sus anillos

deslizantes en corto circuito. Sin embargo, para una construcción dada de un

estator el rotor de jaula de ardilla generalmente tiene una resistencia menor

que el rotor devanado en corto circuito, principalmente debido a la longitud

mayor de las conexiones terminales y las resistencias de los anillos

deslizantes y las escobillas del rotor devanado.

La Figura 5 muestra una vista desenrollada de las barras del motor y

la caja del rotor para dos polos de un motor de inducción de jaula de ardilla,

una representación que se aplica también a los motores multipolares.

FIGURA N° 5 VISTA DE LA JAULA DE ROTOR DE ARDILLA

Fuente: Matsch Leander (1990, p 389)

Aplicaciones de los motores.

Los motores de inducción de jaula de ardilla están clasificados por la

Asociación Nacional Manufacturera (NEMA) como diseños A, B, C, D y F; a

continuación se describen cada uno:

Motores de Diseño A: Usualmente tienen rotores de jaula única de baja

resistencia que atiende a buenas características de marcha a costa de una

alta corriente de arranque y un par de arranque moderado. Debido a la alta

corriente de arranque, se puede requerir un arrancador de voltaje reducido.

Ejemplos de cargas son ventiladores, abanicos, maquinas herramientas y

bombas centrífugas.

Motores de Diseño B: Es el más popular de todos los tipos, son del diseño

de jaula doble y barra profunda y se usa para un arranque de pleno voltaje.

Tienen aproximadamente el mismo par de arranque como el diseño A con

solamente cerca del 75% de corriente de arranque, y sus aplicaciones son

las mismas que para el diseño A.

Motores de Diseño C: Son de construcción de jaula doble y barra profunda

con una resistencia del rotor más alta que el diseño B, tendiendo hacia un

par de arranque mas alto pero con menor eficiencia y un deslizamiento algo

mayor que para el diseño B. La aplicación es para cargas con prácticamente

velocidad constante que requieren un par de arranque regularmente alto

mientras jalan una relativamente baja corriente de arranque. Cargas típicas

con compresores, transportadores, y trituradoras.

Motores de Diseño D: Tienen el par de arranque más alto de todos los

motores de jaula de ardilla. Generalmente tienen un rotor de jaula única de

alta resistencia con el resultado en un alto par de arranque pero también un

alto deslizamiento con una correspondiente baja eficiencia. Estos motores se

usan para cargas de alta inercia tales como bulldozers, maquinas de matriz

de estampa, prensas y tijeras.

Motores de Diseño F: Son usualmente motores de alta velocidad

conectados directamente a cargas tales como ventiladores o bombas

centrífugas que requieren solamente bajos pares de arranque. EL rotor tiene

una baja resistencia que tiende por un bajo deslizamiento y una

correspondiente alta eficiencia pero también un bajo par de arranque.

Clasificación por sus Propiedades.

Los fabricantes han desarrollado numerosas variaciones al dar la

proporción correcta al devanado del rotor vaciado o normal único. Esas

variaciones tienen como consecuencia pares de arranque mayores o

menores que el diseño normal y también menores corrientes de arranque.

Para distinguir entre los diversos tipos disponibles, la National

Electrical Manufacturers Association (NEMA) ha desarrollado un sistema de

identificación con letras en el cual cada tipo de motor comercial de inducción

de jaula de ardilla se fabrica de acuerdo con determinada norma de diseño y

se coloca en determinada clase, identificada con una letra. Las propiedades

de la construcción eléctrica y mecánica del rotor, en las cinco clases NEMA

de motores de inducción de jaula de ardilla, se describen a continuación:

MOTORES DE INDUCCIÓN CLASE A.

El motor clase A es un motor de inducción de jaula de ardilla normal o

estándar, fabricado para uso a velocidad constante. Tiene grandes áreas de

ranuras, para una buena capacidad de disipación de calor, y barras con

ranuras bastante profundas en el rotor. Durante el periodo de arranque, la

densidad de corriente es alta cerca de la superficie del rotor; durante el

periodo de marcha, esta densidad se distribuye con bastante uniformidad,

esta diferencia origina algo de alta resistencia y baja reactancia al arranque,

con lo cual se tiene un par de arranque entre 15 y 175 veces el nominal (a

plena carga). El par de arranque relativamente alto y la baja resistencia del

rotor producen una aceleración bastante rápida hacia la velocidad nominal.

Un motor clase A, tiene la mejor regulación de velocidad, entre 2 y 4%.

Desdichadamente la corriente de arranque varia entre 5 y 7 veces la

corriente nominal normal, haciéndolo menos deseable para arranque con la

línea, en especial en los tamaños grandes.

MOTORES DE INDUCCIÓN CLASE B.

Se les llama a veces motores de propósito general. Las ranuras de su

rotor están embebidas algo más profundamente que en los normales clase A

y esta mayor profundidad tiende a aumentar la reactancia de arranque y

marcha del rotor. El aumento de reactancia en el arranque reduce un poco el

par de arranque, pero reduce también la corriente de arranque.

Se emplea un valor ligeramente más bajo de excitación de campo en

este motor, para producir la menor corriente de arranque, las cuales varían

entre 4,5 y 5 veces la corriente nominal. Debido a su corriente de arranque

algo menor y a sus características casi equivalentes, los motores de esta

clase se prefieren en general sobre los anteriores para tamaños mayores de

5 hp. La mayoría de los motores jaula de ardilla que se fabrican pertenecen a

este tipo.

MOTORES DE INDUCCIÓN CLASE C.

Estos tienen un rotor de doble hoja el cual desarrolla un alto par de

arranque, entre 2 y 2,5 veces el par nominal en comparación con las clases

A y B, y una mejor corriente de arranque, de 3,5 a 5 veces la corriente

nominal. Debido a su alto par de arranque, acelera rápidamente.

En condiciones de arranque frecuente, el rotor puede tener tendencia

a sobrecalentarse. Se adecua mejor a grandes cargas repentinas, pero de

tipo de baja inercia. La regulación de velocidad de los motores clase C es

menos buena que los de las clases anteriores.

MOTORES DE INDUCCIÓN CLASE D.

Se conocen también como de alto par y alta resistencia. Las barras del

rotor se fabrican en aleación de alta resistencia y se colocan en ranuras

cercanas a la superficie o están embebidas en ranuras de pequeño diámetro.

La relación de resistencia a reactancia del rotor al arranque es mayor que en

los motores de las clases anteriores. El par de arranque de estos motores se

acerca 3 veces al par nominal, con una corriente de arranque entre 3 y 8

veces la carga nominal, dependiendo del diseño.

Este motor está diseñado para servicio pesado de arranque. Al igual

que el motor clase C, tampoco se recomienda para arranques frecuentes

debido a su pequeña sección transversal y a su deficiente capacidad de

disipación de calor. La regulación de velocidad de esta clase de motores es

la peor entre todas las clases,

MOTORES DE INDUCCIÓN CLASE F.

Se les conoce como motores de doble jaula y bajo par. Están

diseñados principalmente como motores de baja corriente de arranque,

porque necesitan la menor corriente de arranque de todas las clases. Tiene

una muy alta resistencia del rotor tanto en su devanado de arranque como en

el de marcha y tienden a aumentar la impedancia de arranque y de marcha, y

a reducir la corriente de arranque y de marcha.

Este motor fue diseñado para reemplazar el motor clase B. Produce

pares de arranque aproximadamente 1,25 veces el par nominal y bajas de

corriente de arranque, de 2 a 4 veces la nominal. Dichos motores se fabrican

generalmente en tamaños mayores de 25 hp para servicio directo de la línea.

Tienen menor regulación de velocidad que los de la clase B debido a la

resistencia del rotor relativamente alta de arranque y de marcha, baja

capacidad de sobrecarga y en general baja eficiencia de funcionamiento.

La tabla N° 1 resume las propiedades de la construcción eléctrica y

mecánica de las clases de motores de inducción de jaula de ardilla.

Par de

Arranque Corriente de Arr Regulación

de Nombre de Clase Clase (Núm. De veces (Núm. De veces Velocidad del Motor NEMA el nominal) el nominal) Por Ciento

A 1,5 a 1,75 5 a 7 2 a 4 Normal B 1,4 a 1,6 4,5 a 5 3 a 5 General C 2 a 2,5 3,5 a 5 4 a 5 Doble Jaula Alto Par D 2,5 a 3 3 a 8 5 a 8 Alto Par

8 a 13 Alta Resistencia F 1,25 2 a 4 Mayor de 5 Doble Jaula Bajo Par

Baja Corri. Arranque

TABLA N° 1 CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES DE JAULA DE ARDILLA

Fuente: Kosow, Irving (1.991. p 356)

SISTEMA DE CONTROL

Tomando en consideración lo descrito por OGATA (1993, p. 170),

quien define un sistema de control de proceso como un sistema de

regulación automático constituido por una serie de componentes que

trabajan en conjunto en una forma prescrita para alcanzar una meta

específica, donde la salida es una variable como temperatura, presión, flujo,

nivel de líquido ó ph, se puede decir que el control de procesos tiene una

amplia aplicación en la industria moderna.

La base fundamental de la práctica de la ingeniería la constituyen los

diferentes sistemas de control, los cuales no son utilizados sólo en el ámbito

industrial sino también a niveles domésticos. Ellos son manufacturados con

el propósito de satisfacer las demandas industriales. Además éstos han

sufrido muchos cambios en su tecnología desde un comienzo cuando los

equipos que conformaban dichos sistemas eran neumáticos hasta la

actualidad donde ya la mayor parte de los componentes de los sistemas de

control son electrónicos.

Existen básicamente dos tipos de sistemas de control, los de lazo

abierto y los de lazo cerrado los cuales se definen de la siguiente manera:

Sistema de Control a Lazo Abierto. Se dice que un sistema es de este tipo

cuando la salida no tiene efecto sobre la acción de control; o sea, que la

salida no se retroalimenta para compararla con la entrada. En cualquier

sistema de control de lazo abierto, para cada entrada de referencia

corresponde una condición de operación fija.

Sistema de Control a Lazo Cerrado. Ocurre cuando en un ciclo continuo se

producen variaciones por perturbaciones externas y/o perturbaciones

internas de parámetros del sistema, por lo que el sistema tendrá que

controlar constantemente las condiciones de trabajo y compararlas con las

establecidas. Si se produce una variación, ésta información se devuelve al

sistema de control que se encarga de corregir el error.

También se pueden clasificar los sistemas de control, por su nivel de

automatización en Automático, Semiautomático y Manual.

Sistema de Control Manual. Realiza la comparación entre el valor

efectivo de la salida con el proceso deseado, e indica al operador el error

para que este se encargue de corregirlo.

Sistema de Control Semiautomático. Una vez que compara el valor

efectivo de la salida del proceso con el deseado, determina la desviación e

indica al operador para que este realice la acción de control, pero a

diferencia del primero, puede controlar partes del proceso sin la necesidad

del operador.

Sistema de Control Automático. Se encarga de realizar la

comparación del valor efectivo de salida de un proceso con el valor deseado,

determina la desviación y realiza la acción de control, es decir, produce una

señal de control que reduzca la desviación a cero ó a un valor pequeño.

Permitiendo de esta forma que el operador se encargue solo de la

supervisión del proceso.

Entre los Sistemas de Control Automáticos, tenemos los Sistemas de

Control con parámetros concentrados y los Sistemas de control con

parámetros distribuidos. Los Primeros pueden describirse a través de

ecuaciones diferenciales ordinarias, mientras que los segundos se

caracterizan mediante ecuaciones diferenciales parciales. De acuerdo a

Murril, Paul W. (1991, pp.183) el diseño de arquitectura se ha movido más

allá de lo simple, de lazos individuales hacia controles de proceso de

sistemas distribuidos interconectados con sistemas de comunicaciones

radiales que abarcan grandes distancias.

En el control distribuido, los controladores con retroalimentación

individual de cada lazo del proceso son removidos de su posición en el

cuarto de control y situados cerca de los sensores de campo y/o

actuadores. Cuando esto es realizado, se hace necesario un lazo de

comunicación significativo, por ejemplo, un bus digital o una autopista de

datos que conecte los controladores individuales con los operadores,

computadoras, consolas y pantallas. De ésta manera, los mismos lazos de

control se hacen físicamente más pequeños y además menos vulnerables al

ruido ó cualquier otro tipo de daño. El lazo de comunicación se puede perder

pero básicamente esto representa sólo una pérdida de información para el

operador debido a que los controladores individuales de campo continúan su

proceso de control. Sistemas de este tipo pueden ser implementados con

controladores de tecnología analógica ó digital e incluso con controladores

neumáticos; pero hoy día el hardware predominante es digital y parece

prevalecer y continuar desarrollándose de ésta manera en el futuro.

En esta filosofía, el operador en el cuarto de control central tiene

acceso a la data de los controladores, tales como el set point, variable del

proceso medida, la salida de los controladores, entre otros, así como

despliegues sofisticados de las funciones supervisorias y de gerencia con

todo el potencial para el manejo de información, optimización y supervisión.

Además de lo anterior los sistemas de control distribuidos tienen

modos de campo y racks de terminación, reduciendo el alto costo del

cableado del campo y permitiendo una transmisión de señal más precisa. Así

mismo, muchos sensores contienen ahora microprocesadores, y las señales

pueden ser transmitidas sin el uso de las señales de transmisión de 4 a

20mA en tales sistemas, ya que los dispositivos de campo realizan la

conversión de analógico a digital.

En un sistema de control distribuido, el software de entrada y salida

para el operador, los algoritmos básicos de control, y el software de

operación de sistemas se encuentra en varios elementos del sistema. No

sólo el usuario puede acceder a un control PID, sino en cascada, de

relación, de control por adelanto, y otros algoritmos avanzados que están

disponibles. El software para el manejo, almacenamiento y despliegue de la

data es un lenguaje de aplicación de alto nivel por lo que se pueden

establecer avanzadas funciones gerenciales en el proceso de control. La

estructura del software puede ser orientada a operaciones por lotes ó

continuas.

SISTEMAS DE CONTROL DISTRIBUIDO BAILEY 861.

El Sistema de Control Bailey 861, es un Sistema de Control Distribuido

que esta formado por tarjetas electrónicas de entrada SSI, de lógica

combinacional (tarjeta de control) y de salida (BUFFER), para controlar

diferentes procesos a escala industrial. Este sistema presenta diferentes

modalidades para su control; un modo Local, que permite la operación de los

motores desde el campo, es decir, donde se encuentran situados. Una

modalidad de Remoto, que permite operar los motores desde la sala de

control. Y por ultimo en automático, donde la operación de los motores se

realiza de acuerdo a permisivo; o sea, lo preestablecido para tal fin.

SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO NETWORK 90.

Es un sistema basado en un microprocesador capaz de direccionar

una amplia variedad de estrategias de control de procesos. Desde su

comienzo en 1980, el sistema ha soportado de manera consistente el paso

del tiempo para el verdadero desarrollo del control distribuido.

A pesar de que el Network 90 ha sufrido aceleradamente una

evolución continua, su compatibilidad también ha aumentado de una manera

tal que los usuarios más recientes han implementado cambios con facilidad.

Cada componente es compatible con su predecesor y podría ser igualmente

adoptado para el uso con adiciones futuras.

Distribuido físicamente por toda la planta o proceso, los componentes

del Network 90 colocan la adquisición y manejo de datos cercano a la fuente

de proceso de los mismos. Las comunicaciones son más rápidas y los

cómputos complejos son manejados sin un computador de proceso

centralizado. Un control redundante de comunicaciones puede ser agregado

a cualquier parte del sistema para que autodiagnósticos continuos

determinen la integridad de cada componente.

Configuración del Sistema

El Network 90 a diferencia de los sistemas de aplicación dependiente

que fuerzan al usuario a emplear pasos específicos, ofrece una gran

cantidad de códigos de funciones versátiles, que residen en cada módulo

controlador, lo que hace al Network 90 un sistema de control cuya única

limitación serían las establecidas por el usuario.

Las estrategias de manejo y control pueden variar desde simples

funciones de integración o derivación proporcional (PID), hasta algoritmos

sofisticados multiplazos, los cuales están fácilmente direccionados a través

de los módulos del Network 90.

Comúnmente este tipo de sistema está conformado por una o más

unidades de control de procesos (CPU) dependiendo de la complejidad del

proceso a controlar. También existen módulos de conexión adecuados, una

estación de ingenieros, que es opcional, y dispositivos de interfases de

instrumentación de campo, así como de interfase del operador.

Además de la gran simplicidad, este tipo de comunicación provee una

seguridad excepcional, aún en el caso extremo de una interrupción total en

alguna parte del lazo de comunicaciones.

En las comunicaciones de este tipo de sistema toman lugar dos (2)

rutas principales: El bus de módulos para comunicaciones con cada módulo

de la unidad de control de proceso (CPU) y el lazo de comunicaciones de

planta, el cual une la CPU con las centrales operadoras y otras unidades

como el sistema de interfase operador y la estación de trabajo de ingeniería

que son equipos de interfase. Cada módulo inteligente puede comunicarse

con otro de manera asíncrona, eliminando así la necesidad de una central

principal, lo que significa que los módulos pueden comunicarse entre sí por

medio del bus de módulos, es importante destacar que con la presencia de

un maestro o central principal existe la posibilidad de que este se dañe y por

lo tanto se pierda el lazo de comunicación entre dichos módulos.

El lazo de comunicación de planta es una gran vía unidireccional para

datos seriales que son compartidos con todos los nodos. El modelo de

interfase de lazo (LIM) es la interfase de comunicación con el lazo de planta.

El módulo de interfase de bus (BIM) le provee acceso al módulo de bus en

donde los datos son obtenidos y actualizados continuamente desde el

sistema de instrumentación. Los cables de lazo de comunicación de planta

redundantes llevan mensajes idénticos.

El lazo de planta Network 90 estándar, soporta hasta 63 nodos de

equipo, totalizando 100.000 puntos de proceso (variables de entrada /

salida). Para un lazo de planta amplio, el sistema de superlazo del Network

90 acepta hasta 250 nodos y 250 anillos de comunicación interconectados

para un acceso de datos no limitados virtualmente.

REVISIÓN DE LA LITERATURA.

A continuación se enumeran dos trabajos de investigación cuyos

objetivos principales eran el conocer el funcionamiento de los dos Sistemas

de Control involucrados en este proyecto:

ü Blequett (1.987) realizó un trabajo conocido como: “ ESTUDIO E

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE APRENDIZAJE PARA EL

SISTEMA DE CONTROL DE QUEMADORES BAILEY 860 DE LAS

UNIDADES RL13-RL14 DE ENELVEN”, el cual tuvo como objetivo

general, obtener un manual accesible para facilitar el entendimiento y

comprensión del Sistema de Control Bailey 860 utilizado en las

unidades RL13/14.

ü Chacín y Urdaneta (1.994), realizaron la investigación titulada:

SUSTITUCIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL BAILEY 861 POR UN

SISTEMA DE CONTROL NETWORK 90, EN LAS UNIDADES

RL13/14 DE ENELVEN “; el cual tuvo como objetivo general: Efectuar

las evaluaciones e ingeniería de detalles para llevar a cabo el

reemplazo del Sistema de Control Bailey 861 usado en control de

bombas, ventiladores y calentadores de las unidades RL13/14; por un

modelo de Sistema de Control de la misma firma Bailey.

Estos trabajos sirven como punto de partida para la presente

investigación, pues el primero de ellos se utilizó como manual para el

conocimiento del sistema en general, y el segundo tuvo una aplicación en

toda la caldera, incluyendo el área de quemadores, bombeo de petróleo,

ventiladores, entre otros.

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS:

BUFFER: espacio de memoria para almacenar información.

CALDERA: recipiente cerrado que por efecto de la combustión transforma el

agua en vapor a presiones por encima de la atmosférica.

CONTROLADOR: dispositivo que opera automáticamente para regular una

variable de control.

DINAMO: Kosow Irving (1991, p.34), Es una maquina electromagnética que

convierte la energía mecánica en energía eléctrica.

ESTATOR: para Kosow, Irving (p. 70) el estator es la parte de la dinamo que

es estacionaria y comprende los circuitos magnéticos y eléctricos que no

giran.

HOGAR: el fogón u hogar de una caldera es el espacio localizado debajo o a

un lado de la misma, en el que se quema el combustible y de donde parten

los productos de esta combustión para pasar a la caldera propiamente dicha.

Consta de una cámara en la que puede ser aislada y encerrada la reacción

de la combustión, de modo que esta reacción queda sujeta, como una fuerza

controlada. A parte de esto, proporciona la protección y soportes necesarios

para el equipo de combustión. Un fogón convierte la energía química

potencial de un combustible, en un agente dinámico, el calor.

GENERADOR: es el encargado de transformar la energía térmica que se le

imprime en energía eléctrica.

INTERRUPTOR HS: interruptor selector de control local.

MÓDULO: es un ensamble de componentes interconectados el cual

constituye un dispositivo, instrumentos ó piezas de un equipo.

PAR (TORQUE): Fuerza que tiende a producir rotación.

PERTURBACIÓN: Interpretando a Ogata (1993. p. 3) una perturbación es

una señal que puede afectar el valor de la salida de un sistema. Si esta es

generada dentro del sistema, se le llama interna, si es producida fuera del

mismo, se le denomina externa y se considera como una entrada.

PROCESO: El diccionario Merriam-Webster define proceso como una

operación o desarrollo natural, caracterizado por una serie de cambios

graduales, progresivamente continuos, que suceden el uno al otro de un

modo relativamente fijo, y que atiende a un determinado resultado final; o a

una operación voluntaria o artificial progresivamente continua, que consiste

en una serie de acciones controladas o movimientos dirigidos

sistemáticamente hacia determinado resultado o fin.

RESET: puesta a cero.

ROTOR: Según Kosow (p. 71) es el miembro giratorio de una maquina, con

un eje.

TURBINA: equipo encargado de transformar la energía térmica contenida en

el vapor, en energía mecánica.

VELOCIDAD SINCRONA: Velocidad de rotación del flujo magnético que se

produce enlazando el devanado primario y que varía en proporción a la

frecuencia para una dínamo dada.

VENTILADOR DE TIRO FORZADO: equipo que se encarga de tomar el aire

(oxígeno) del medio ambiente para realizar la combustión.

SISTEMA DE VARIABLES.

Ø LOGICAS DE ARRANQUE Y PARADA DE MOTORES

Es una serie de requerimientos con un orden preestablecido que se

utilizan para arrancar o parar cualquier equipo (Matos y Urdaneta 2000).

Operacionalmente, tienen la finalidad de activar y desactivar

secuencialmente los procesos necesarios para el encendido y apagado de

los motores de 4,16 Kv.

Ø SISTEMA DE CONTROL NETWORK 90

Es un sistema basado en un microprocesador capaz de direccionar

una amplia variedad de estrategias de control de procesos.

Operacionalmente el Network 90 tiene como propósito controlar el

arranque y la parada de motores de 4,16 kV ubicados en las unidades

RL 13/14, además de mantener un monitoreo permanente de los mismos.