Automatización del canal de Orellana con la plataforma de automatización escalable AC500

El canal de Orellana se inicia en el embalse deOrellana del río Guadiana y tiene una longitud de112,9km, discurriendo por las provincias de Cáceres yBadajoz.

Proyecto de automatización del canal

El proyecto consiste en la realización de las obrasnecesarias para la regulación automática, telecontrol ytelemando de los grupos de compuertas y tomaslaterales de canal.

El objetivo es gestionar todo el canal desde un centrode control mediante telecontrol y telemando situado enAcedera, en el punto kilométrico PK16+500 del canal.Para ello, la Confederación Hidrográfica del Guadiana,decidió implementar una arquitectura deautomatización basada en PLCs AC500 de ABB.

En el centro de control en Acedera se decide instalarun autómata principal de ABB para gestionar lascomunicaciones con los autómatas del canal y unsistema SCADA.

Los 27 grupos de compuertas que sectorizan el canal yla toma de presa de cabecera conforman los puntos decontrol principales del canal, controlados por 28 PLCsde ABB.

Además, el canal tiene 154 tomas laterales que formanlos puntos secundarios de control del canal,controlados también por 104 PLCs de ABB.

El sistema de comunicaciones del canal es una redEthernet con dos niveles de jerarquía. El protocolo dedatos utilizado es ModBus TCP.

Automatismo local

El automatismo local consiste en controlar loselementos de regulación de agua. Estos elementos sonlas compuertas de sector, compuertas de toma,válvulas de alivio, módulos de máscara y cualquier otroelemento de corte.

Existen dos modos de funcionamiento (disponiblestanto en local como remoto):

- El mando manual consiste en las actuaciones deapertura y cierre de los elementos de regulaciónmediante pulsadores, pantalla HMI del punto decontrol o sistema SCADA del centro de control. Entodo caso, el PLC local es el que ejecuta la orden.

- El mando automático también lo ejecuta el PLClocal. Se realiza en base al funcionamiento queindique la propiedad. Puede ser regulación por nivelentre tramos del canal, caudal suministrado por unatoma, etc. Los operarios introducen las consignasde funcionamiento y el PLC realiza las maniobrasoportunas sobre los elementos de regulación.

Telecontrol y telemando

El telecontrol y telemando se realiza desde el centro decontrol. Éste dispone de un PLC de gran capacidadpara gestionar las comunicaciones y adquirir todos losdatos de lectura y escritura de todos los autómatas delcanal.

Como interfaz de usuario hay un sistema SCADA quepermite conocer el estado de todo el canal y, en casode funcionamiento remoto, telemandar tanto en manualcomo en automático.

Por otro lado, los puntos de control principalesfuncionan como pequeños centros de control de lospuntos secundarios conectados a él. Por tanto, el PLCde estos puntos, además de realizar su automatismolocal, tiene capacidad para gestionar las comunicaciones con los puntos secundarios. Desde lapantalla HMI de los puntos principales se puederealizar el telecontrol y telemando de los puntossecundarios.

Justificación de los autómatas seleccionados:Por la configuración del sistema se necesitan 3 tipos deCPUs con capacidades diferentes:- Los autómatas de los puntos secundarios tienenque realizar el automatismo local.

- Los autómatas de los puntos principales tienen querealizar el automatismo local y el telecontrol ytelemando de los puntos secundarios conectados aellos. Por tanto, debe tener capacidad paragestionar las comunicaciones y las tablas deintercambio de datos.

- El autómata del centro de control es el encargadode gestionar todas las comunicaciones y debe teneruna velocidad de proceso alta y gran capacidad dememoria.

Solución de ABBLa gama de productos seleccionada es la plataformade automatización flexible y escalable AC500 de ABB ylas CPUs elegidas son las siguientes:

- CPU PM571 para los puntos de control secundarios(tomas laterales).
- CPU PM581 para los puntos de control principales(toma de presa y grupos de compuertas).
- CPU PM591 para el centro de control.

Ventajas

- Mismo software de programación para toda lagama. Permite disminuir los costes de tiempo deprogramación y problemas por incompatibilidades.
- Utilización del menor número de tarjetas de entraday salida diferentes para disminuir los costes enrepuestos. Los módulos de E/S son compatibles contodas las CPU AC500.
- Puerto Ethernet con protocolo Modbus TCP.Indispensable para el sistema de comunicaciones.
- Puerto Modbus integrado para la conexión de lainstrumentación.
- Gran capacidad de ampliación.