01 Introduccion - Repositorio Digital-UPS
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1. e Desplace a la ventana de las Entradas usando el cursor del left right codifica o por haciendo clic en el left right colorido rojo flechan los botones o simplemente lo seleccionan de la caja selecta entre los botones de flecha de left right e Mueva la barra de momento culminante de color azul profunda para Entrar 1 posici n haciendo clic en l Haga clic para abrir un campo del texto por entrar en el nombre para la Entrada de nuevo 1 e Entre en la Salida del nombre para Entrada 1 la Prensa lt Entre gt importante para aceptar el nombre El campo del texto ser cerrado y la Salida del nombre se asigna para Entrar 1 ahora Si usted cometiera un error simplemente apriete el spacebar o hace clic de nuevo en la situaci n de la entrada para revisarlo 3 Definir contadores o cron metros Despu s de que usted ha entrado en la Duraci n de nombre de etiqueta por el Cron metro 1 una caja de entrada de texto se abre al Valor Fijo la situaci n de 42 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Cron metro 1 para usted para entrar en el SV para el cron metro El rango de SV es entre O y 9999 Entre en el valor 1000 a esta situaci n E Labels x A label Dane Ser Value Para un cron metro normal con 0 1s cronometre base el valor 10002. UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS 1 3 7 7 FUNCI N 11 La petici n del contenido del contador de diagn stico n mero 9 no se realiza por la funci n 8 sino por la funci n 11 Las tramas de petici n y respuestas son las indicadas por la Figura N 1 11 Petici n del maestro Pespuesta del esclavo EE alor Esclavo 00 00 Comador cac IF H L H L Figura N 1 11 Petici n y respuesta de la funci n Contenido contador 9 OBH 1 3 7 8 FUNCI N 15 Escritura de bits del aut mata La trama es la indicada en la Figura N 1 12 La forma de direccionamiento es an loga a la indicada para las funciones 1 y 2 Petici n maestro NE de HF de Epa Cewka HN NN W Eim HH HH Figura N 1 12 Petici n y respuesta Escritura de bits OFH 1 3 7 9 FUNCI N 16 Escritura de palabras del aut mata La trama es la indicada en la Figura N 1 13 Petici n maestro Falabras HH HH PP de Palabras HH HH Figura N 1 13 Petici n y respuesta Escritura de palabras 10H 37 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS 1 3 8 MENSAJES DE ERROR Puede ocurrir que un men
3. 8 bit ASCII codifica qu colectivamente forman una entidad Una constante del string puede contener de O a 70 caracteres adjuntados en doble comilla Por ejemplo TBASIC hizo el procesando num rico a PLC un bit de pastel 102 345 00 46 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS TBASIC apoya un m ximo de 26 variables del string UN B 0 0 Z Cada variable del string puede contener de O el string nulo o a un m ximo de 70 car cteres c Las Declaraciones de TBASIC y Funciones La mayor a de las declaraciones y funciones que el idioma de TBASIC se clasifica m s abajo ABS ADC ASC CALL CHR CLRBITCLRIO DELAY FOR NEXT GetCtrSV GetTimerSV GetHighl16 GOTO HEX HEXVAL HSCDEF HSCOFF HSTIMER If Then Else INCOMM INPUTS INTRDEF INTROFF LEN LET LOAD_EFEP LSHIFT MIDS NETCMDS OUTCOMM PAUSE PIDcompute PIDdef PMON PMOFF PRINT PulseFrequency PulsePeriod PulseWidth ReadModbus REFRESH REM 5 RESET RETURN RSHIFT SAVE _EEP SetBAUD SetBIT SetCtrSV SetIlimerSV SetDAC SetHIGHl16 SetLCD SetLED SetIO SetPassword SetProtoco SetPWM SetSystem STATUS StepCount StepCountAbs StepHome StepMove StepMoveAbs sStepSpeed StepStop STR STRCMP STRLWR STRUPRS TESTBIT TestlO TogglelO VAL WHILE WriteModbus 1
4. estas Opciones 1 4 3 DESARROLLO Y PROGRAMACI N El lenguaje de programaci n es f cil manejo para realizar tareas complejas usando el lenguaje Ladder BASIC Con los altos costos de ingenier a disminuyendo los tiempos de desarrollo representando grandes La mayor a de los PLCs de la industria se programan en un lenguaje altamente especializado llamado Lenguaje de Contactos L gica de Escalera o Ladder Logic Esta metodolog a fue de las primeras y su fortaleza radica en el manejo de entradas y salidas digitales pero cuando se necesitan procesar datos en forma num rica hacer matem tica almacenamiento de datos o comunicaciones se convierte en algo bastante complejo 40 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Para programar un modulo an logo en un PLC se inicializa se adquiere el valor almacenado se hace las conversiones y escalamiento correspondientes Por otro lado los computadores de escritorio son programados t picamente en leguajes de alto nivel tales como BASIC C PASCAL C Java etc Estos poderosos lenguajes est n orientados al procesamiento de datos pero no para el manejo de entradas y salidas digitales como en el caso de PLCs Combinando estas dos importantes tecnolog as de programaci n en uno solo obteniendo el lenguaj
5. representa 100 0 segundos que los medios que la Duraci n el cron metro quiere tiempo fuera despu s de 100 0 segundos 4 crear el programa circuito miari Ef PLIH j ALY ALH Bubilian FI Con el indicador del circuito el tri ngulo colorido rojo a Circuito 1 apriete el lt Spacebar gt entrar en la Escalera de mano Revisan el modo Usted tambi n puede entrar en el circuito revise el modo el haciendo clic doble a Circuito 1 f ALIGI Percion 50 Linis pr Flle Edit Cortroler Cirruitada Cicull Hap Cno 43 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Una vez usted entra en la Escalera de mano Revise el modo una fila de iconos de la escalera de mano aparece a lo largo de la cima del TRILOGI principal la ventana s lo debajo del tir n abajo el men Lo siguiente es una descripci n de cada art culo como se muestra en la figura N 1 16 lt 1 gt el clic izquierdo para insertar un contacto de la serie normalmente abierto lt 2 gt el clic correcto para insertar un contacto de la serie normalmente cerrado Ja lt 3 gt el clic izquierdo para insertar un N O el contacto paralelo al elemento resaltado lt 4 gt el clic correcto para insertar un N C el contacto paralelo al elemento resaltado lt 5 gt el clic izquierdo para inser
6. 4 3 3 CARRERA DE LA SIMULACI N DE CUSEN Despu s de que ha completado codificando un CusFn ejecute el simulador apretando lt F9 gt o lt Ctrl F9 gt la llave Ejecute el CusFn encendiendo su entrada del mando Si su CusFn ejecuta un orden que afecta el estado de la l gica de cualquier I O el efecto puede verse inmediatamente en la pantalla del simulador 47 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Sin embargo si el c mputo afecta s lo las variables que usted puede necesitar examinar las variables interiores Programmable Logic Simulator 48
7. 5 La forma de direccionamiento de los bits es a base de dar la direcci n de la palabra que los contiene y luego la posici n del bit Obs rvese tambi n que la respuesta es dada siempre en octetos completos Petic ci n del maestro PPP Direcc an de la palabra hex B Direccion del bit dentro de la palabra 0 a Fi Respuesta del esclavo Figura N 1 5 Petici n y respuesta de la funci n Lectura de bits 01H 02H Funciones 3 y 4 34 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Lectura de palabras del aut mata La trama es la indicada en la Figura N 1 6 Obs rvese que la petici n indica el n mero de palabras a leer mientras que en la respuesta se indica el n mero de octetos le dos Petici n del maestro Diras Palabras Hasia m r 123 HLH LHL Figura N 1 6 Petici n y respuesta de la funci n Lectura de palabras 03H 04H 1 3 7 3 FUNCI N 5 Escritura de un bit La trama es la indiada en la Figura N 1 7 El direccionamiento del bit se efect a tal como se ha indicado para las funciones 1 y 2 Petici n del maestro Ay 00H para bit 0 y XX FFa para bit 1 Figura N 1 7 Petici n y respuesta de la funci n Escritura de un bit 05H 1 3 7 4 FUNCI N 6 Escritura de una palabra La trama es la indicada e
8. AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS aut matas programables etc controlando el proceso de forma autom tica desde la pantalla del ordenador Recibe toda la informaci n que se origina en el proceso productivo En estos sistemas el computador efect a tareas de supervisi n y gesti n de alarmas as como tratamiento de datos y control de procesos La comunicaci n con los equipos anteriormente mencionados se realiza mediante buses especiales o redes LAN Ejecut ndose normalmente en tiempo real facilitando al operador de planta la posibilidad de supervisar y controlar los procesos 1 1 2 FUNCIONES DE LOS SISTEMAS SCADA Las principales funciones realizadas por un sistema SCADA son las siguientes a Recaudar almacenar y presentar la informaci n en forma continua y confiable correspondiente a las variables de campo mediciones alarmas etc b Visualizar y ejecutar acciones de control ejecutado por el operador tales como abrir o cerrar v lvulas arrancar o parar bombas etc c Indicar al operador de variaciones producidos y detectados en la planta las que no se consideren normales alarmas como tambi n los cambios que se producen en la operaci n diaria de la planta eventos Guardado estas variaciones producidas en el sistema para su posterior an lisis d Aplicaciones basadas en la informaci n recopilada por el sistema como reportes gr ficos de tendencia h
9. MA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS 1 1 6 1 DISE O DE LA APLICACI N Paso 1 e Dise ar el esquema y jerarqu a de los gr ficos e Decidir el nivel de detalle para cada pantalla Paso 2 e Crear una Matriz de Estados Usar palabras para transmitir datos no bits e Descomponer los dispositivos en objetos comunes Motores V lvulas ON OFF Lazos de control Paso 3 e Definir que puntos ser n usados para seguimiento en tendencias y alarmas Los puntos para tendencia y alarmas necesitan refrescarse continuamente Los puntos que son visualizados en una p gina gr fica s lo necesitan refrescarse cuando est n visualizados paso 4 e Definir los puntos de E S Usar arrays para agrupar los puntos que contengan informaci n similar Usar el tipo y frecuencia de actualizaci n adecuada para cada punto 27 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Paso 5 e Utilizar definici n de alias Convertir arrays en nombres descriptivos utilizando esta caracter stica Utilizar nombres de variables y alias significativos Paso 6 e Direccionamiento indirecto Usar direccionamiento indirecto cuando sea posible Se ajusta bien para los mensajes emergentes 1 2 INTOUCH f Con InTouch un dise ador puede crear apli
10. RUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS deseada Haga clic en el AVseq adelanto del art culo Sequencer para insertar el Select a Function E bNCtr Decrement Per Counter RSCCTrE Fesec Counter Increment Few Counter oi ST SA Do rm F m 5 ER seql gt Feset Sequencer 6 StepN Set Sequencer to Step fN Y Latch Latching Pelays Output 2 Clear Clear Latched Relay 2 ILlockE Interlock Begin A Ilof l Interlock End E ADIFU Differentiate Tp C ALIFD Differentiate bon D CusFr Custom Function E dCusF Diff Up Custon Funos F Maf5T Master eset 1 4 3 2 CREANDO UN PROGRAMA EN LENGUAJE BASIC a Las Variables del entero El compilador de TBASIC maneja palabras de 32 bits Maneja 26 variables UN a Z se es 32 bits en la longitud Estas variables pueden representar los n meros entre 23 a 23 Las variables del sistema restantes y memoria de los datos DM n es todas las variables del 16 bit que los medios que ellos pueden guardar s lo n meros entre 32768 a 32767 Estas variables del 16 bits son DM 1 DM 4000 el Total 4000 input n output n relay n timerbit n ctrbit n timerPV n ctrPV n HSCPV n la Velocidad Alta Lo opuesto TIME n DATE n b Los Datos del string Un string es una sucesi n de caracteres alfanum ricos el
11. SIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS e Reemplazar la l gica de rel s para el comando de motores m quinas cilindros neum ticos e hidr ulicos etc e Reemplazar temporizadores y contadores electromec nicos e Actuar como interfase entre una PC y el proceso de fabricaci n e Efectuar diagn sticos de fallas y alarmas e Controlar y comandar tareas repetitivas y peligrosas e Regulaci n de aparatos remotos desde un punto de la f brica El lenguaje empleado es sencillo y al alcance de todas las personas Est basado en los esquemas el ctricos funcionales de control Este lenguaje es conocido como Diagrama Escalera Ladder Otro lenguaje que se puede utilizar para la programaci n de PLCs es el Diagrama de Flujo Secuencial o SFC anteriormente denominado Grafcet reconocido como el lenguaje gr fico mejor adaptado a la expresi n de la parte secuencial de la automatizaci n de la producci n El SFC representa la sucesi n de las etapas en el ciclo de producci n La evoluci n del ciclo Etapa por Etapa se controla por una Transici n ubicada entre cada etapa A cada una de las etapas le puede corresponder una o varias acciones A cada transici n le corresponde una receptividad condici n que debe cumplirse para poder superar la transici n lo que permite la evoluci n de una etapa a la siguiente Para asegurar la estandarizaci n de los lenguajes de programaci n de los PLCs y asegurarle al usuario
12. TOCOLO 1 3 7 1 FUNCI N 0 Esta funci n permite ejecutar rdenes de control tales como marcha paro carga y lectura de programas de usuario del aut mata Para codificar cada una de las citadas rdenes se emplean los cuatro primeros bytes del campo de datos La trama resultante es la representada en la Figura N 1 3 y la interpretaci n de los c digos de subfunci n se especifica en la tabla 2 33 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS En caso de las rdenes de marcha y paro el campo de informaci n de la trama representada en la Figura N 1 4 est vac o y por tanto el mensaje se compone simplemente de 6 bytes de funci n m s 2 bytes de CRC La respuesta del esclavo a estas rdenes es un mensaje id ntico al enviado por el maestro Cabe se alar adem s que despu s de un paro el aut mata s lo acepta ejecutar subfunciones de la funci n 00H PA Coda Dais Esciawo Subfunci n Sublund n informaci n CREE D0 Di H L Codimo Datos subfincio n e SED SFI n ni Wi en el esclavo Peticion YY secuencia a cargar XX proxima secuencia Respuesta XX codizo error Y Y 00 Tabla 2 Subfunciones correspondientes a la funci n 00H 1 3 7 2 FUNCIONES 1 Y 2 Lectura de bits del aut mata La trama es la indicada en la Figura N 1
13. UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS CAPITULO I INTRODUCCI N En este cap tulo se expone los conceptos b sicos de sistemas SCADA a continuaci n se describe las diferentes etapas que est n impl citas en este proyecto como se muestra en la siguiente Figura N 1 1 SISTEMA SCADA Y SOFTWARE INTOUCH PROTOCOLO DE COMUNICACI N y PROGRAMACI N DEL PLC Figura N 1 1 Etapas del Proyecto De la introducci n a los sistemas SCADA se procede a explicar el software que se utilizar en este proyecto luego el protocolo y por ultimo se explicar la programaci n del Controlador L gico Programable PLC 1 1 SISTEMAS SCADA 1 1 1 DEFINICI N DE SISTEMA SCADA SCADA viene de las siglas de Supervisory Control And Data Adquisition es decir SR o 1 adquisici n de datos y control de supervisi n Un sistema SCADA est basado en un conjunto de computadoras que permite supervisar y controlar la producci n a distancia en una instalaci n de cualquier tipo mediante la comunicaci n con los m dulos de campo controladores aut nomos l www scadas com Sistemas SCADA 23 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO
14. aci n de desarrollo e FactoryFocus Permite a los administradores y supervisores visualizar un proceso continuo de aplicaci n MMI en tiempo real La seguridad del sistema se incrementa con la capacidad de s lo visualizaci n ya que no se puede cambiar ning n dato No es necesario realizar modificaciones en las aplicaciones de InTouch para utilizar InTouch FactoryFocus 1 2 2 REQUISITOS DEL SISTEMA Para ejecutar InTouch le recomendamos el siguiente hardware y software e Cualquier m quina IBM compatible con un procesador 80486 o superior e Por lo menos 100MB de espacio libre en disco duro e Por lo menos 16MB de memoria de acceso aleatorio RAM e Adaptador de pantalla SVGA e Puerto paralelo de la impresora e Dispositivo de puntero por ejemplo mouse trackball o joystick e Sistemas operativos Windows de Microsoft 3 1 o posterior Windows para Trabajo en Grupo 3 11 o posterior Windows 95 o Windows NT e Opcional Para implementar la funcionalidad distribuida de InTouch Wonderware NetDDE debe estar instalado y operando 1 3 PROTOCOLO DE COMUNICACIONES La designaci n Modbus Modicon corresponde a una marca registrada por Gould Inc Modbus modicon 30 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Como en tantos otros casos la designaci n
15. caciones con caracter sticas completas y potentes que utilizan las caracter sticas de Windows al m ximo incluyendo el Intercambio din mico de datos DDE Enlace de objetos e incrustaciones OLE gr ficos y m s InTouch tambi n se puede ampliar agregando asistentes personalizados objetos gen ricos y extensiones de script Las aplicaciones InTouch abarcan una multitud de mercados verticales incluyendo procesamiento de alimentos semiconductores petr leo y gas automotores qu micos farmac uticos pulpa y papel transporte servicios p blicos y otros La manera m s r pida y f cil de crear aplicaciones de interfaz entre hombre y computadora MMI para los sistemas operativos de Microsoft Windows El software de InTouch consta de dos componentes principales WindowMaker y WindowViewer y de seis programas de utilidad diagn stico 2 Gu a del usuario ITMAN_R Enero 1997 Wonderware Corporation 28 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS WindowMaker es el entorno de desarrollo donde los gr ficos orientados a objetos se utilizan para crear ventanas de visualizaci n animada y sensible al contacto Estas ventanas de visualizaci n se pueden conectar a sistemas industriales de E S y otras aplicaciones Windows de Microsoft WindowViewer es el ento
16. e industrial Ladder Basic de PLCs que puede manejar sofisticadas tareas con solo unas pocas l neas 1 4 3 1 CREANDO UN PROGRAMA EN LENGUAJE ESCALERA Para entender de mejor manera la programaci n tipo escalera realizaremos un peque o programa como se indica a continuaci n en la Figura N 1 15 LIe min Es TRILOGI Version 5 31 Untitled DASS File Edit Controller Simulate Circuit Help Circuitiet salida parada outl au Ti outi salida parada manual paso auts x _ Aa __ _ DT t1 Figura N 1 15 Programaci n tipo escalera ejemplo Siga los siguientes pasos 1 Abra el men del Archivo y seleccione Nuevo 2 Definir el I Os para ser usado para el programa 41 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Los I Os siguientes se requieren 5 F e Las entradas La salida la Parada el Manual el Paso e Los rendimientos Outl Out2 Out e Las paradas La RUN e Los cron metros La duraci n e Sequencer Seql Abra la VO etiqueta correcci n Ventana apretando lt F2 gt Aunque usted tambi n puede hacer clic adelante Revise el men y seleccione el art culo la Mesa de I O a logre el mismo nosotros recomendamos aprender la tecla directa F2 como fuertemente es a menudo mucho m s conveniente usar
17. funciones en el caso de rdenes de control funci n 00H o direcciones del primer 32 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS bit o byte n mero de bits o palabras a leer o escribir valor del bit o palabra en caso de escritura etc 1 3 6 PALABRA DE CONTROL DE ERRORES 2 Bytes En c digo ASCII esta palabra es simplemente la suma de comprobaci n checksum del mensaje en m dulo 16 expresado en ASCII En el caso de codificaci n RTU el CRC se calcula con una f rmula polin mica seg n el algoritmo mostrado en la Figura N 1 3 Funci n F i THEMA ALDEA ADA AL HL O 004 Control de estaciones esclavas 1 Om Lectura de n bits de salida o internos Lectura de n bits de entradas 3 Oum Lectura de n palabras de salidas o internos DECALAJE CRG 1 POS l A L DERECHA 4 Oja Lectora de n palabras de entradas Escritura de un bit Escritura de una palabra Lectura rapida de 8 bits Control de contadores de diagnosticos n mero l a 29 09m Nowutilizado 11 Ba Control del contador de diagn sticos n mero Y 2 13 0D MNowutilizado Escritura de n bits Esentura de n palabras Tabla 1 Funciones b sicas y c digos de operaci n Figura N 1 3 C lculo del CRC codificaci n RTU 1 3 7 DESCRIPCI N DE LAS FUNCIONES DEL PRO
18. ican los vol menes en la mesa ser revisado en este momento Desplace a la mesa de la Entrada y clic en la Salida de nombre de etiqueta y un contacto normalmente abierto se crear a Circuito 1 44 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Es TRILOGI Version 5 0 CATRILOGITL5tuercamplez1D emo PC5 Source Local Disk Of x File Edit Controller Simulate Circuit Help tt PEPA EA atat Luego cree la RUN del contacto que es paralelo al contacto de la Salida izquierdo haciendo clic en el icono La mesa de lO aparecer de nuevo Desplace a la mesa de la Parada y seleccione la parada de la RUN 9 TRILOGI Version 5 0 CATRILOGMTL5wuesriea joj x Fle Edit Controller Simulete Circuit Heb Gireut 1 De igual manera seguimos con el resto del programa 5 Luego mueva la barra del momento culminante a la uni n del fin correcta de los circuitos paralelos como siga Es TRILOGI Wersion 5 31 Untitled 66 File Edit Controller Simulate Circuit Help Circuit 2 salida parada manual paso out OUT t1 En E e 6 Ahora haga clic en el icono para insertar un rollo de la funci n especial Un men aparecer para usted seleccionar la funci n especial 45 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONST
19. istoria de variables c lculos predicciones detecci n de fugas etc 24 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS 1 1 3 CONDICI N DE UN SISTEMA SCADA Para el manejo de la producci n por medio de un sistema SCADA es necesario evaluar la instalaci n el proceso a controlar debe cumplir las siguientes caracter sticas a El n mero de variables del proceso que se necesita monitorear b La informaci n que se obtiene del proceso se debe realizar en tiempo real porque si se producen cambios o variaciones el mismo debe ser analizado c Facilita el manejo y las operaciones de la planta d Los datos recopilados por el sistema permitir la toma de decisiones tanto gerenciales como operativas e Los diferentes beneficios obtenidos en el proceso justifican la inversi n en un sistema SCADA Estos beneficios pueden reflejarse como aumento de la eficiencia de la producci n niveles de seguridad etc f Estos sistemas permiten que la mayor a de las acciones de control sean iniciadas por un operador como tambi n se requiere de un Sistema de Control Autom tico el cual lo puede constituir un Sistema de Control Distribuido PLC s Controladores a Lazo Cerrado o una combinaci n de ellos 1 1 4 CARACTER STICAS PRINCIPALES DE LOS SISTEMAS SCADA e Su
20. n la Figura N 1 8 Petici n del maestro HP ESCA O Di PP de Falaba Figura N 1 8 Petici n y respuesta de la funci n Escritura de una palabra 06H 35 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS 1 3 7 5 FUNCI N 7 Petici n de lectura r pida de un octeto La trama es la mostrada en la Figura N 1 9 Obs rvese que la petici n no tiene campo de direcci n esto es debido a que el octeto legible por esta funci n es fijo en cada esclavo y viene fijado en su configuraci n Petici n del maestro Respuesta del esclavo Figura N 1 9 Petici n y respuesta de la funci n Lectura r pida de un octeto 07H 1 3 7 6 FUNCI N 8 Petici n del contenido y control de los 8 primeros contadores de diagn stico de un esclavo v ase tabla 3 Las tramas de petici n y respuesta pueden verse en la Figura N 1 10 Petici n del maestro ss lesta del a Y var aan I0 aF Figura N 1 10 Petici n y respuesta de la funci n Control de contadores 08H ubini pii Codi so Do Dl O ds z a esclavo envia el eco KYT de y peticion Te rast HEAL E 0 08 0 0 Teeme 114 00 08m Ty 10 dl aa HEREN DOn Lectura ES contador 1 Tabla 3 Petici n del contenido y control de los 8 primeros contadores de diagn stico de un esclavo 36
21. no corresponde propiamente al est ndar de red incluyendo todos los aspectos desde el nivel f sico hasta el de aplicaci n sino a un protocolo de enlace nivel OSI 2 Puede por tanto implementarse con diversos tipos de conexi n f sica y cada fabricante suele suministrar un software de aplicaci n propio que permite parametrizar sus productos No obstante se suele hablar de MODBUS como un est ndar de bus de campo cuyas caracter sticas esenciales son las que se detallan a continuaci n 1 3 1 MEDIO F SICO El medio f sico de conexi n puede ser un bus semid plex half duplex RS 485 o fibra ptica o d plex full duplex RS 422 BC 0 20mA o fibra ptica La comunicaci n es as ncrona y las velocidades de transmisi n previstas van desde los 73 baudios a 19 200 baudios La m xima distancia entre estaciones depende del nivel f sico pudiendo alcanzar hasta 1200 m sin repetidores 1 3 2 PROTOCOLO La codificaci n de datos dentro de la trama puede hacerse en modo ASCII o puramente binario seg n el est ndar RTU Remote Transmission Unit En cualquiera de los dos casos cada mensaje obedece a una trama que contiene cuatro campos principales seg n se muestra en la Figura N 1 2 La nica diferencia estriba en que la trama ASCII incluye un car cter de encabezamiento 3AH y los caracteres CR y LF al final del mensaje Pueden existir tambi n diferencias en la forma de calcular el CRC puesto que el f
22. ormato RTU emplea una f rmula polin mica en vez de la simple suma en m dulo 16 31 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Con independencia de estos peque os detalles a continuaci n se da una breve descripci n de cada uno de los campos del mensaje Codificaci n KTU Figura N 1 2 Trama gen rica del mensaje seg n el c digo empleado 1 3 3 N MERO DE ESCLAVO 1 Byte Permite direccionar un m ximo de 63 esclavos con direcciones que van del 01H hasta 3FH El n mero 00H se reserva para los mensajes difundidos 1 3 4 C DIGO DE OPERACI N O FUNCI N 1 Byte Cada funci n permite transmitir datos u rdenes al esclavo Existen dos tipos b sicos de rdenes e Ordenes de lectura escritura de datos en los registros o en la memoria del esclavo e Ordenes de control del esclavo y el propio sistema de comunicaciones RUN STOP carga y descarga de programas verificaci n de contadores de intercambio etc La Tabla 1 muestra la lista de funciones disponibles en el protocolo MODBUS con sus correspondientes c digos de operaci n 1 3 5 CAMPO DE SUBFUNCIONES DATOS N Bytes Este campo suele contener en primer lugar los par metros necesarios para ejecutar la funci n indicada por el byte anterior Estos par metros podr n ser c digos de sub
23. pervisi n en tiempo real e Adquisici n de informaci n local y remota e Centralizaci n de la informaci n e Facilidad de control y de control e Flexibilidad de adaptarse a cambios f sicos en el proceso e Facilidad de manejo de datos hist ricos 25 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS e Manufactura flexible e Integraci n con sistemas operativos e Sistema abierto 1 1 5 BENEFICIOS DE LOS SISTEMAS SCADA e Reducci n de los costos de producci n y operaci n e Aumento de producci n e Diversificaci n de la producci n e Reducci n de los costos de mantenimiento e Mejoramiento de la coordinaci n con el rea de mantenimiento e Se dispone de informaci n bien precisa para efectos de estudio an lisis y estad stica 1 1 6 PASOS PARA EL DISE O Y OPTIMIZACI N DE LOS SISTEMAS SCADA Para lo qu deber a ser usado un SCADA e Para presentar y hacer un seguimiento de un proceso e Para enviar comandos al PLC e Para gestionar alarmas tendencias e informes e Para interactuar con otras aplicaciones SCADA Comandos dirigidos por eventos PLC1 PLC2 PLO3 Control en tiempo real 26 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLI
24. rno de ejecuci n que se utiliza para mostrar las ventanas de gr ficos creadas en WindowMaker 1 2 1 CARACTER STICAS ESPECIALES DE INTOUCH InTouch incluye las siguientes caracter sticas Sistema de alarmas distribuidas Proporcionando a los operadores la capacidad de visualizar y reconocer simult neamente informaci n de alarmas desde m ltiples ubicaciones remotas Historial distribuido Permite especificar de forma din mica una fuente de datos de archivos hist ricos diferente para cada pluma de un gr fico de tendencia Conversi n de resoluci n din mica Ahora puede desarrollar aplicaciones con una resoluci n de pantalla y ejecutarlas en otra sin afectar a la aplicaci n original Las aplicaciones tambi n se pueden ejecutar con una resoluci n definida por el usuario en lugar de la resoluci n de visualizaci n Direccionamiento de referencia din mico Las referencias de fuente de datos se pueden modificar de forma din mica para direccionar m ltiples fuentes de datos con una nica etiqueta 29 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS e Desarrollo de aplicaci n en red Las nuevas caracter sticas de desarrollo remoto dan cabida a grandes instalaciones multinodo incluyendo la actualizaci n de todos los nodos de una red desde una nica est
25. saje se interrumpa antes de terminar Cada esclavo interpreta que el menaje ha terminado si transcurre un tiempo de silencio equivalente a 3 3 caracteres Despu s de este tiempo el esclavo considera que el car cter siguiente es el campo de direcci n de esclavo de un nuevo mensaje Cuando un esclavo recibe una trama incompleta o err nea desde el punto de vista l gico env a un mensaje de error como respuesta excepto en el caso de mensajes de difusi n La trama del mensaje de error es la indicada en al Figura N 1 14 Respuesta del esclavo Figura N 1 14 Trama de mensaje de error C digo Funci n C digo funci n recibido 04 Codigo Error 0l Codigo de Funci n er neo 02 Direcci n incorrecta 05 Datos incorrectos 05 Artomata ocupado Si la estaci n maestra no recibe respuesta de un esclavo durante un tiempo superior a un l mite establecido declara el esclavo fuera de servicio a pesar de que al cabo de un cierto n mero de ciclos hace nuevos intentos de conexi n 1 4 PROGRAMACI N DEL PLC 1 4 1 INTRODUCCI N Un PLC o aut mata es un dispositivo electr nico programable por el usuario que se utiliza para controlar dentro de un entorno industrial m quinas o procesos l gicos y o secu nciales Normalmente se requiere un PLC para 38 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DO
26. tar un N O el contacto paralelo para adjuntar uno o m s elementos lt 6 gt el clic correcto para insertar un N C el contacto paralelo para adjuntar uno o m s elementos lt 7 gt la inserci n un rollo normal que puede ser un rendimiento parada cron metro o contador lt 8 gt la inserci n un rollo del rendimiento paralelo no una rama entera al rollo actual Fr lt 9 gt la inserci n un rollo de la funci n especial que incluye ejecuci n de CusFn lt 0 gt la inserci n un rollo de la funci n especial paralelo al rollo actual F lt gt El invertido el elemento de N O a N C o de N C a N O Haga clic para mover la barra del momento culminante al derecho el mismo efecto como apretar la llave de la flecha correcta Esto puede usarse para mover el cursor a una uni n que no puede seleccionarse por el clic del rat n a Doble haga clic para anular un elemento resaltado Figura N 1 16 Men de la programaci n Lader Ahora inserte el primer elemento izquierdo haciendo clic en el icono El icono cambiar a un color amarillo luminoso a 2 Mu strele el tipo del elemento que usted est creando Al mismo tiempo una mesa de I O debe aparecer en la pantalla con un el fondo de crema color ligero en lugar de la luz normal el fondo azul La mesa de I O ahora los actos como un men autom tico para usted escoger cualquiera de la etiqueta predefinida nombra para este contacto Normalmente no se signif
27. una nica forma de programar sin importar la marca comercial del PI C ha sido establecida la norma IEC 1131 3 que fija criterios en tal sentido As la norma define los lenguajes de programaci n Escalera ladder Lista de instrucciones Assembler Estructurado Similar el Pascal Bloques de Funci n y 39 UNIVERSIDAD POLIT CNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garc a Torres DISE O Y CONSTRUCCI N DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIMA Y DOSIFICACI N DEL PRODUCTO ALMACENADO EN SILOS Diagrama Flujo de Secuencial SFC o Grafcet Seg n el tipo de PLC que se escoja podr tener uno o m s de estos lenguajes Cuando la aplicaci n crece en complejidad dado el tipo de se ales a manejar es posible incrementar la capacidad de Entradas Salidas Adem s permite el control de se ales tanto digitales como anal gicas Un concepto que cada d a es m s necesario aplicar es la comunicaci n entre PLCs o con un sistema de supervisi n SCADA Cuando es el momento de realizarlo el PLC dispone de la capacidad de resolverlo agregando los m dulos de comunicaci n necesarios 1 4 2 PLC TD100 Este PLC se caracteriza por tener I Os an logas puertos LCD PWM controladores de motor de paso interrupciones entradas para medici n de frecuencia de pulso Reloj Calendario de tiempo real puerto RS232 puerto de redes RS485 PID Adicionalmente los comandos en BASIC simplifican enormemente el uso de
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