Como Conseguir Una Correcta Capa Fisica H1, V Montecinos

7/25/2019 Como Conseguir Una Correcta Capa Fisica H1, V Montecinos

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La Importancia e Implicancia de una Correctaconfeccin en la Capa Fsica (Hardware),para un Sistema Segmentos Fieldbus H1

Victor Montecinos Castillo

CUSTOMER ADVISORY FORUM MINING21 de Agosto del 21!


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!a"o #uestra $%periencia, &emos comoimportante refor'ar los siguientes puntos,para encaminarse acia el %ito de una

correcta perfect form en la capa fsica H1


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*lcance de la $%posicin

Sera $%poner + e&isar cada uno de los -emas .ue a continuacin

son Citados, Compartiendo $%periencia + /etodologas en cada uno

de ellos + .ue fueron, + ser0n aplicadas en /inera Centinela lanta

Sulfuro (e% /inera $speran'a) $l ob"eti&o de esta e%posicin, tienecomo finalidad roporcionar Herramientas, Sugerencias + !uenas

r0cticas, .ue pudiesen ser&ir para alcan'ar, correctas Ingeniera,

construccin esperada + por sobre todo e%itosas uesta en Ser&icio,

adem0s material tcnico para anali'ar + diagnosticar instalaciones

e%istentes


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-emas a considerar seg2n nuestra e%periencia3

4na Ingeniera !0sica .ue pro+ecte correctamente cada Segmento H1,

respetando normas, criterios + -opologas 4na Ingeniera de 5etalle, .ue respete + apli.ue correctamente las normas

de Construccin para !uses de Campos Fieldbus

4na Ingeniera de 5etalle e%clusi&a para tierras de Instrumentos, tierras

sield del bus Fieldbus + .ue desta.ue su importancia + correctaaplicacin

4na Construccin $%perimentada con ersonal + $.uipos apropiados, .uecono'can las normas + protocolos para construir, certificar + asegurar un

correcto monta"e 4na Inspeccin -cnica con Conocimientos en la Construccin, mane"o de

normati&as + e.uipos de certificacin para buses de campos Fieldbus H1

4na $.uipo de uesta en Ser&icio con rofesionales -cnicos Capacitados,para re&isar, certificar, diagnosticar + &alidar Segmentos Fieldbus H1


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/inera Centinela lanta Sulfuro(e% /inera $speran'a)


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!re&e ese6a con el inicio, desarrollo + funcionamientodel bus de Campo Fieldbus, en nuestra Compa6aLa instrumentacin del tipo Inteligente, con tecnologa Fieldbus .uetenemos instalados en nuestra lanta de Sulfuro 7/inera Centinela (e%

/inera $speran'a)8, esta presente en todas las 0reas3 Cancado rimario,/olienda, eebles, Flotacin + emolienda, Impul de Concentrado,Concentraducto, Impul de *gua de /ar + lanta /uelle

* la feca est0n instalados un-otal de 19:; InstrumentosFieldbus app, con 1u

segmentos acti&os app


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!re&e ese6a con el inicio, desarrollo + funcionamientodel bus de Campo Fieldbus, en nuestra Compa6a

#uestros primeras pasos con la Instrumentacin Fieldbus,

fueron en la etapa de pro+ecto, en donde se participoacti&amente, en las creaciones de $structuras en el Sistema deControl *!! ;99?*, asignacin de -*@ + Configuracin, seinstalo un banco de pruebas en Santiago, para reali'ar lainteroperabilidad pre&iamente con la instrumentacin .ue sedispona en ese momento 4no de los grandes logros, entreotros, fue .ue toda la instrumentacin .ue pas por este

proceso de ce.ueo pre&io, no tu&o problema a la ora deonerla en Ser&icio Los instrumentos .ue presentaron mas dealguna dificultad en su comunicacion, fueron los .ue llegaron a

la lanta, como suministro del Aendor


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#uestra etapa m0s dura con la comunicacin Fieldbus, sepresent en la uesta en /arca, del 0rea de /olienda *lre&isar la construccin se detectaron Cables -runB + Spurme'clados en las escalerillas + c0maras elctricas, las me'clas

con diferentes ni&eles de tensin, asta ,=: DA, era mu+frecuente, e&idenciando un desconocimiento en laconstruccion *l momento de re&isar la se6al, esta

presentaba un ni&el de ruido ele&adsimo conretroalimentacin de instrumentos + la calidad de la se6almu+ inestable, la perda su comunicacin era constante,sobre todo en el sector donde tenamos e.uipos con

electrnica de otencia


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* ra' de ese dura e%periencia, nos constituimos con une.uipo de a&an'ada para la re&isin de Fieldbus, en donderecopilamos + anali'amos todas las des&iaciones detectadas,como primera medida se genero un documento .ue lollamamos -ips de las !uenas racticas, .ue entregamos alconstructor, para as e&itar repetir los mismo errores en otras0reas .ue aun estaban en construccin, (&er documento

ad"unto con el resumen de sugerencia)



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4na Ingeniera !0sica .ue pro+ectecorrectamente cada Segmento H1,respetando normas, criterios +

-opologas


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4na Ingeniera !0sica .ue pro+ecte correctamente cadaSegmento H1, respetando normas, criterios + -opologas

$n este puntos #o .ueremos aondar en los temas tcnicos, .ue los damospor conocidos, solamente re&isaremos los puntos .ue ba"o nuestra

e%periencia, &emos importante considerar, siendo estos los siguientes3

#ormas FF para segmentos H13

Menciona"os este #$nto a "odo recordar% &$e

sola"ente se de'e #ro(ectar co"#onentes (ele"entos &$e est)n *alidados #or la nor"a

IEC +11,-.2 /ISA0S.,% siendo estos% los

ca'les Tr$n3 ( S#$r% los aco#ladores o FDU

/Field'$s Deri*ation Unit% las resistencias

ter"inadoras% o4er Conditioner (Instr$"entaci5n en general6 Res#etando esta

nor"ati*a se aseg$rara &$e los ele"entos

instalados 7$ncionaran correcta"ente6

!re&e esumen de las normas I$C E11:;< (IS*>S:9)3F$e en el a8o 199! c$ando estas dos :lti"as co"#a8;as se $nieron (

7or"aron lo &$e


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Criterios3

Si 'ien los criterios est=n 'ien acotados ( conocidos% al "o"entode realiar la ingenier;a% se nos *iene a la "e"oria el i"#ases &$e

t$*i"os al "o"ento de seleccionar $n Fl$Bo"etro Magn)tico% era

$na "arca ( "odelo (a eisten en la lanta% #ero al "o"ento de

realiar las #r$e'as de co"$nicaci5n% el siste"a no lo reconoc;a%

des#$)s de *arias in*estigaciones nos di"os c$enta &$e la

*ersiones eran di7erentes% le*anta"os el #ro'le"a% con n$estro*endor% lo &$e lle*o $n #ar de "eses sol$cionar6 A ra; de lo

s$cedido% es &$e ade"=s del Data S


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-opologas3

ara realiar el ca'leado de $na red Field'$sFo$ndation 1 eisten *arias to#olog;as@

a oint to oint (unto a unto)b !us wit Spurs (!us con Spurs)c 5ais+ Cain (4nin -ipo Cadena)

d -ree (Grbol)

En la lanta $sa"os la to#olog;a Tree% a$n&$e

&$e


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Como tema *dicional + para e&itar diferencias

o incompatibilidades3Es "$( i"#ortante indicar al e&$i#o de ingenier;a% &$e deBe

esta'lecido en la o7erta econ5"ica% las #r$e'as de

co"$nicaci5n &$e de'en ser so"etido cada $no de los

instr$"entos FF antes de ser li'erado% esta #r$e'as de'en

ser en las #endencias del *endor% el c$al de'er= entregar lascondiciones necesarias% #ara &$e $n e&$i#o de es#ecialista FF%

#$eda realiar s$s c


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4na Ingeniera de 5etalle, .ue respete +apli.ue correctamente las normas deConstruccin para !uses de CamposFieldbus


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Las precauciones .ue se deben tener al momentode reali'ar la ingeniera de 5etalle, a continuacin se

indicara los temas .ue no se deben omitir3a >os SUR no de'en recorrer largas distancias6

' El diagra"a coneionado FF% de'en indicar el

largo tanto del TRUN ( los SUR6

c Se de'e realiar $n detalle de "ontaBe t;#ico

#ara el "ega'loc3 /*er detalle eBe"#lo6d Se de'e a canaliaci5n de los S#$r de'e serinde#endiente ( res#etando la se#araci5n

";ni"as entre ni*eles de tensi5n6

g En los casos &$e se de'an ca'lear #or c="aras

el)ctricas% se de'en


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indicara los temas .ue no se deben omitir3Otra consideraci5n i"#ortante es la instalaci5n de los

ca'les en 'andeBas "et=licas% si los ca'les son

$'icados en las 'andeBas estas #$eden ser

aco"odadas $na al lado de la otra6

En el caso &$e s5lo eista $na sola 'andeBa "et=lica%

co"o en el caso antes *is$aliado en las 7otos% se

de'en res#etar las distancias es#eci7icadas en el

diagra"a antes il$strado6

En caso de no ser #osi'le to"ar las distancias dese#araci5n% de'en $tiliarse se#aradores "et=licos

entre las di7erentes categor;as de ca'les eistentes

en la 'andeBa toda la estr$ct$ra de'e estar

aterriada6

4na Construccin $%perimentada con ersonal + $.uipos apropiados, .ue

cono'can las normas + protocolos para construir, certificar + asegurar uncorrecto monta"e


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indicara los temas .ue no se deben omitir@Se de'e


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4na Ingeniera de 5etalle e%clusi&a paratierras de Instrumentos, tierras sielddel bus Fieldbus + .ue desta.ue suimportancia + correcta aplicacin


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Cone%in a -ierra Sield del FF + !linda"e de los Instrumentos FF3

a( tres #rinci#ales ")todos di7erentes #ara #oner el 'lindaBe o S


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1 unto de puesta a tierra indi&idual 3

4na Ingeniera de 5etalle e%clusi&a para tierras de Instrumentos, tierrassield del bus Fieldbus + .ue desta.ue su importancia + correcta aplicacin


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unto de puesta a tierra m2ltiple

4na Ingeniera de 5etalle e%clusi&a para tierras de Instrumentos, tierrassield del bus Fieldbus + .ue desta.ue su importancia + correcta aplicacin


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Cone%in a -ierra Sield del FF + !linda"e delos Instrumentos FF3

De las tres ")todos #ara aterriar el S


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4na Construccin $%perimentada conersonal + $.uipos apropiados, .uecono'can las normas + protocolos paraconstruir, certificar + asegurar un correctomonta"e


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Antes de realiar el "ontaBe de la

instr$"entaci5n FF% "ega'loc3 ( la

constr$cci5n% de la canaliaci5n% ca'leado%coneionado de los Seg"entos6 Es "$(

i"#ortante &$e el #ersonal &$e #artici#ara en

el "ontaBe% conoca el #ro(ecto ( a#li&$e%

clara"ente la Nor"a de ni*eles tensi5n6 Al

7inaliar la constr$cci5n se de'en entregar lossig$ientes #rotocolos@

1 rotocolo de /onta"e ! acopladores


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* continuacin se indicara las malas practicas .ue se deben e&itar, esto #J se debe reali'ar3




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* continuacin se indicara las malas practicas .ue se deben e&itar, esto #J se debe reali'ar3


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4na $.uipo de uesta en Ser&icio conrofesionales -cnicos Capacitados,para re&isar, certificar, diagnosticar +

&alidar Segmentos Fieldbus H1


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Antes de realiar Certi7icaci5n de los Seg"entos se de'en conocer ( a#licar las Nor"ati*as de

Minera Centinela #ara la asignaci5n% constr$cci5n ( con7ig$raci5n de los Seg"entos% &$e

ade"=s son co"#le"entos de las nor"as de FF@

16 Cada Seg"ento de'er= tener conectada H "ega'loc3 /aco#ladores co"o "=i"o6

26 Cada Seg"ento No de'e s$#erar los 12 dis#ositi*os6

H6 Cada Seg"entos No de'er= s$#erar "=s de + *=l*$las "otoriadas en s$ '$s6

!6 El ni*el de Tensi5n ";ni"o &$e de'er= tener la tra"a o Seg"ento% No de'e ser "enor &$e 1! VDC6

,6 El largo "=i"o de $n S#$r No de'e s$#erar los + "ts6

+6 >a To#olog;a #ar a los Seg"entos% de'e ser sola"ente la del ti#o Tree6

?6 >os ca'les S#$r% No ir=n #or escalerilla sola"ente #or canaliaci5n dedicada ( Se#aradas de otrosni*eles de tensi5n seg:n nor"a6

-6 El ca'le Tr$n3 #$ede ir #or escalerilla #ero con otras l;neas del "is"o ni*el de tensi5n /2! VDC6

96 El ca'le Tr$n3 e de'e conectar a la tierra con $na #rensa es#ecial en la 'arra tierra de ser*icio en el

#anel DCS% ade"=s se #er"ite #oner a tierra de ser*icio% en terreno en los casos &$e los r$idos sean

"$( ele*ados% el o'Beti*o de este aterra"iento es #rod$cir el e7ecto"aulade Farada+6



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ade"=s son co"#le"entos de las nor"as de FF@

16 Se #ro(ectaran aco#ladores del ti#o inteligente /c$ando no est) conectada la salida del Tr$n3% se

conecta a$to"=tica"ente la resistencia ter"inal6

116 El s


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ade"=s son co"#le"entos de las nor"as de FF@ J-JCJLJ $#$@IN*CIJ# 5$L S$@/#$-J



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Ya re*isada e ins#eccionada la #arte constr$cti*as ( adB$ntados los #rotocolos de constr$cci5n

( de energiaci5n% se #roceder= energiar los Seg"entos6 Se certi7icara los Seg"entos en *ac;o

/sin e&$i#os de 7$era 7$ncionando% #ara tener $na #ri"era "edida ( l$ego c$ando est)n

todos los e&$i#os 7$ncionando% #ara co"#ara a"'as "ediciones6 Esta Certi7icaci5n se

realiara% en este caso nosotros $tiliare"os el EER>JFUCS DM.AM /eisten "as e&$i#os

de certi7icaci5n6



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Una *es realiado la certi7icaci5n% el e&$i#o e"ite $n in7or"e% se adB$nta el res$"en

doc$"ento e"ite el e&$i#o Certi7icador@



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se adB$nta el res$"en de los dis#ositi*os detectados ( certi7icados a "odo de eBe"#lo@



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El F$nciona"iento nor"al de $n seg"ento Field'$s@

ara #oder esta'lecer 7allas en $n Seg"ento Field'$s es i"#ortante #ri"ero% conocer el

7$nciona"iento nor"al de $n seg"ento Field'$s a tra*)s de s$s 7or"as de onda6

Co"o se "$estra en el detalle% la se8al Field'$s es $na se8al de corriente de K1 "A6 So're

$na resistencia e&$i*alente de , o


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An=lisis de $na se8al Field'$s con #ro'le"as@

ara #oder realiar la g$;a de sol$ciones a #ro'le"as

Field'$s de'e ser necesario ad&$irir conoci"ientos

so're las 7or"as de ondas Field'$s ( las #osi'les

ano"al;as &$e esta #$ede #resentar6 En el detalle

adB$nto% se "$estra el eBe"#lo de $na 7or"a de onda

Field'$s identi7icando las ano"al;as "encionadas6

inging3 ert$r'aci5n &$e altera la a"#lit$d (#eriodo de tensi5n o corriente generando

ond$laciones ocasionadas #or ca#acitancias e

ind$ctancias en circ$itos electr5nicos6

itter3Retardo de tie"#o entre los datos en*iados (reci'idos en el '$s de datos de'ido a errores en la

sincroniaci5n de las "a&$inas6 Otra de7inici5n del

e7ecto Litter es la des*iaci5n del #$nto de cr$ce cero

ideal de la se8al Field'$s trans"itida d$rante $n 'it

nor"al "edida con res#ecto al #$nto de cr$ce cero#re*io6/etracto del in7or"e del Sr6 Ger"an D6 ernande Miller6



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Del gra7ico adB$nto% o'tene"os los sig$ientes #$ntos@

A@ E*ento de re7erencia% #ri"er cr$ce #or cero6

@ act$al cr$ce de #$nto cero6

C@ Litter del 'it% des*iaci5n del ti"ing ideal6

D@ $nto de cr$ce ideal #or cero6

>as ca$sas de la a#arici5n del Litter #$edes ser lassig$ientes@

Crosstal36

Inter7erencias Electro"agn)ticas6

Cierre de s4itc


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Se considera &$e $n *alor nor"al de Litter no de'e eceder el 1 del tie"#o de 1 'it%

co"o la taa de trans"isi5n de Field'$s Fo$ndation es de H162, '0s% se tiene &$e@

eriodo T 10Tasa de trans"isi5n 10H162,1H H2 $s6

El 1 de H2 $s% es H62 $s6 or lo tanto el Bitter no de'e se s$#erior a H62 $s% sin e"'argo el

siste"a ta"'i)n #$ede o#erar con $n ni*el de Litter s$#erior% #ero con $n red$cido ni*el

de in"$nidad contra co"#ati'ilidad Electro"agn)tica /EMC /etracto del in7or"e del Sr6 Ger"an D6ernande Miller6



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-ransiente Impulsos3 A#ert$ra o cierre de Interr$#tores deotencia% Descargas est=ticas6

uido@ ert$r'aci5n indeseada so're $na se8al el)ctrica a $na7rec$encia deter"inada% el r$ido #$ede #resentar di*ersas

caracter;sticas% $n alto ni*el de r$ido #$ede ca$sar #ro'le"as con

la co"$nicaci5n6 Del detalle adB$nto% #ode"os "encionar lossig$ientes #$ntos &$e son@

*3 #i&el de ruido

!3 #i&el de la se6al

>as #osi'les ca$sas de r$ido en $na se8al Field'$s #$eden ser las

sig$ientes@

Ca'leado "al realiado 0 "al estado6 S


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Al re*isar lo e#$estos #oder en tender los li"ites de *alores ( deter"inar "as

#recisa"ente en donde se nos #$ede estar #rod$ciendo la 7alla si lo

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