Date post: | 16-Apr-2015 |
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SUPERVISIÓN Y CONTROL DE PROCESOS / MASB
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PC INDUSTRIALES
Los PC industriales vienen ampliando su presencia en el mercado de aplicaciones industriales.
Pueden ser utilizados como controladores, supervisores, instrumentos y herramientas auxiliares.
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1. Introducción
El PC en los últimos años se viene adaptando al ambiente de trabajo propio de la producción en planta y lo ha hecho mediante: La incorporación de una mayor solidez eléctrica y mecánica. La mejora en su modularidad (bastidores, conectores y tarjetas
funcionales). La mayor capacidad para soportar software específico, donde el
requisito esencial es la facilidad de interfaz con el usuario (uso de ventanas gráficas) y la rapidez de respuesta (sistemas operativos multitarea y/o multiproceso).
La disminución de los precios. Su incorporación al medio industrial se realiza en primer
lugar como elemento de adquisición y gestión de datos y después para supervisión y control.
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2. Características generales de un PC de aplicación industrial
El PC industrial debe realizar sus funciones dentro de un entorno severo, en tiempo real y frecuentemente cambiante, lo que exige que cumpla los siguientes requisitos: Robustez: para soportar el entorno industrial. Fiabilidad: para dar seguridad de funcionamiento. Capacidad de comunicación: con el proceso y niveles
superiores para asegurar la integración del PC dentro de la estructura de control.
Expansibilidad y accesibilidad: que asegura la mayor flexibilidad.
Compatibilidad: para utilizar equipos estándar.
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3. Sistemas operativos para PC industrial
Los sistemas operativos para aplicación industrial han de cumplir exigencias más estrictas como: multiusuario, multitarea, multiproceso y respuesta en tiempo real. Es multiusuario cuando permite a varios usuarios, cada uno desde
su terminal, utilizar los recursos del computador utilizado. Es multitarea cuando puede administrar simultáneamente varios
programas, cada uno dedicado a una tarea específica. Es multiproceso cuando puede ejecutar simultáneamente varios
programas, o dividir un programa y ejecutar simultáneamente las partes divididas.
Un sistema operativo permite a las aplicaciones que corren sobre él, operar en tiempo real cuando el tiempo de respuesta del equipo está por debajo de la menor constante de tiempo del proceso controlado (en algunos procesos por debajo de milisegundos).
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3. Sistemas operativos para PC industrial
Entre los sistemas operativos que han desarrollado capacidades multimedia, interfaz gráfica, capacidad de gestión de buses de 32 bits, tenemos: UNIX: Sus capacidades multitarea/multiusuario le hacen válido
para tareas de supervisión y automatización a nivel alto, gracias a su integración en redes TCP/IP (Ethernet). La funcionalidad multitarea está basada en un proceso en tiempo compartido, en el que la frecuencia de ejecución de un programa puede alargarse o acortarse dependiendo de la prioridad asignada.
OS/2: Tiene características multitarea. Es posible el intercambio de datos entre programas, con comunicación interprocesos mediante colas, mientras que la frecuencia de ejecución de programas puede modificarse por asignación de prioridades. Tiene bajo número de aplicaciones disponibles.
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3. Sistemas operativos para PC industrial CDOS XM/386: Sistema operativo multiusuario con tiempos de
reacción menores a 20 ms que permite ejecutar en multitarea las aplicaciones escritas para DOS. Tiene escasa difusión.
MS Windows: Combina sus capacidades multitarea con su integración en aplicaciones que corren bajo MS-DOS. Windows dispone de una una GUI (“Graphics User Interface”, interfaz gráfica de usuario) y accede a toda la memoria del PC, tal que se pueden crear aplicaciones de adquisición de datos y control. Con la ejecución simultánea de varias aplicaciones (control, hojas de cálculo, bases de datos, etc.), con intercambios de datos entre si mediante protocolos DDE y OLE, Windows permite combinar aplicaciones industriales de adquisición de datos y control de procesos con otras generales de tratamiento de información desarrolladas bajo este entorno (redes de comunicación, editores de texto y gráficos, hojas de cálculo, bases de datos, aplicaciones multimedia, etc.). Tiene la capacidad para crecer y adaptarse a las nuevas plataformas PC y tecnologías futuras.
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4. Software para aplicaciones industriales
En un proyecto software, el diseñador debe elegir el entorno de trabajo mas eficiente desde el punto de vista de las aplicaciones a desarrollar. Este entorno constará, en general, de dos partes: sistema operativo (Unix, Windows,...). aplicación software, construida mediante:
lenguajes de programación (C, Basic,...) y/o. aplicaciones funcionales estándar (bases de datos, programas
SCADA,...).
El entorno de cumplir las siguientes características: operación intuitiva. diseño estructurado. modularidad. interfaz estándar. máxima compatibilidad con futuros desarrollos.
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4. Software para aplicaciones industriales
El lenguaje C es el mas utilizado para el desarrollo de aplicaciones porque está completamente definido y estandarizado. Una de las ventajas de C es su flexibilidad en la gestión de memoria y su capacidad para organizar complejas estructuras de datos, además de disponer de completas librerías de aplicaciones y utilidades. Otra ventaja es que, aun siendo de alto nivel, permite controlar el hardware con interrupciones, DMA (“Direct Acces Memory”) o acceso a registros del hardware de control o adquisición de datos.
En una aplicación típica, se utilizará un lenguaje de programación estándar para configurar y controlar las tarjetas, instrumentos, actuadores, mientras que las aplicaciones funcionales se encargarán del proceso de los datos, de la interfaz con el usuario y de la interfaz con la planta.
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4. Software para aplicaciones industriales
Una vez elegido el patrón software se desarrolla el proyecto software según las funciones que se desea resolver, agrupadas en: Interfaz con el usuario (menús, pantallas gráficas ,
pantallas táctiles u otros medios). Acceso al hardware (configuración, control y
lectura/escritura de datos). Gestión de datos (tratamiento, almacenamiento). Control de planta (operaciones entre variables,
programación secuencial). Comunicaciones (tipos de enlaces, protocolos, formatos)
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4. Software para aplicaciones industriales
Las funciones mencionadas en el párrafo anterior tienen mayor o menor peso según el tipo de aplicación deseada:
Para monitorización y registro de dato, serán prioritarias las funciones de acceso al hardware y gestión de datos.
Para control de producción es prioritario la interfaz con el usuario y la lectura de las variables de la planta.
Para mando y control de la planta es prioritario las comunicaciones, operaciones rápidas entre las variables y ejecución de programas.
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4. Software para aplicaciones industriales
Existen diversas estrategias para desarrollar la aplicación desde la programación directa con un lenguaje estándar como C++ o Visual Basic entre otros, de todas las funciones anteriormente mencionadas, hasta el empleo de funciones preprogramadas disponibles en softwares de aplicación (paquetes comerciales), que sólo deben ser ensamblados correctamente entre sí. La ventaja de los primeros es su flexibilidad y adaptación
cualquier sistema, aprovechando muy eficientemente el hardware disponible. Es necesario desarrollar, compilar y depurar el código antes de verificar el funcionamiento del software desarrollado.
Las segundas son de uso fácil mediante menús. Contienen programas pre-cargados (drivers) que son un conjunto de funciones que inicializan, configuran, miden o controlan un instrumento o una tarjeta. Estos paquetes son muy específicos para la aplicación que fue destinada.
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5. Aplicaciones de los PC industriales
En sistemas de adquisición de datos. En el control del proceso. En la supervisión y control de la producción. En la planificación y gestión de la información de
la planta
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6. Sistemas de adquisición de datos (SAD)
Un SAD es el conjunto de dispositivos, líneas e interfaces que realizan la conexión entre los sensores de medición y un computador central que realiza el procesado y almacenamiento de los valores de las variables del proceso.
Se tienen dos clases de SAD: Los basados en tarjetas de entrada de datos analógicos/digitales
unidas al bus del computador directamente o a través de canales de comunicación desde un “rack” externo de expansión.
Los basados en instrumentos externos de medida unidos al ordenador mediante una interfaz estándar de comunicaciones (GPIB, VME o VXI).
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6. Sistemas de adquisición de datos (SAD)
6.1 SAD basados en tarjetas TAD En estos sistemas el tipo de computador, sistema operativo y software utilizado determinan las posibilidades y prestaciones del sistema de adquisición. Las tarjetas conectadas pueden estar mapeadas como I/O o como
memoria. Por lo general las tarjetas incorporan conversión A/D y D/A, canales
adicionales I/O digitales y capacidad de conteo/temporización. Generalmente es necesario disponer de acondicionamiento de
señales en entrada y salida, para obtener por ejemplo niveles TTL desde las señales del proceso o para proporcionar niveles de señal de mando industrial.
Las señales analógicas de entrada pueden conectarse en modo común o en modo diferencial.
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6. Sistemas de adquisición de datos (SAD)
Software
Personal computer
TAD
SignalConditioning
Transducers
The typical DAQ System
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6.1 SAD basados en tarjetas TAD La forma en que se realiza la transferencia de datos entre la
tarjeta y la PC puede ser por programa, por interrupción o por acceso directo a memoria. Esto afecta al ancho de banda máximo del canal analógico de entrada (fijado por la frecuencia de muestreo) , y a la velocidad de actualización de la información digital.
El mercado ofrece gran variedad de tarjetas con frecuencias de muestreo entre 100 KHz y 1 MHz y resoluciones de 8 a 16 bits.
Para sistemas de adquisición múltiples, donde intervienen decenas de señales, los fabricantes disponen de sistemas multicanal.
6. Sistemas de adquisición de datos (SAD)
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6. Sistemas de adquisición de datos (SAD)
6.2 Sistemas de adquisición basados en instrumentos Los sistemas basados en instrumentos externos se apoyan en interfaces estándar de dominio público. Estas interfaces definen las especificaciones mecánicas, eléctricas, el protocolo hardware, formatos, códigos, comandos y protocolos de intercambio de información en general. Entre las interfaces mas comunes tenemos: GPBI y VXI. Estos sistemas se caracterizan por su facilidad de conexión y su gran gama comercial, mientras que los basados en tarjetas por su modularidad, flexibilidad y velocidad en la adquisición.
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6. Sistemas de adquisición de datos (SAD)
GPIBVXI
Inst 1
Inst 2
MemoriaSoft+hard GPIB
PC
Configuración GPIB-VXI
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7. El PC como controlador industrial
Un controlador digital se define como un sistema basado en un microprocesador con la capacidad de comunicarse con el proceso para realizar funciones de supervisión, control, mando y regulación, monitorización, gestión de alarmas y coordinación con otros equipos.
Las tareas de mando y regulación son las más críticas en el tiempo. Los errores de operación en este nivel se traducen inmediatamente en defectos de fabricación, con incidencia directa en la producción. Además los equipos están sujetos a los mayores niveles de agresión industrial, tales como suciedad, chorros de agua, vibraciones, golpes, etc.
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7. El PC como controlador industrial
Actualmente la disponibilidad de equipos con elevada protección y mejoras en robustez, fiabilidad, expansibilidad y accesibilidad están permitiendo el uso de los PC a nivel de planta.
Pueden actuar : Supervisando a una red de equipos subordinados, con la finalidad
de controlar la producción. Directamente sobre la planta mediante tarjetas o módulos I/O,
realizando acciones de control directas sobre la planta. En estructuras de sistemas de control distribuido (DCS),
funcionando en coordinación con otros equipos (PLC’s, control numérico, controladores PID, etc.) y con unidades remotas inteligentes sensoras y actuadoras. Es el resultado de combinar las altas velocidades de transferencia de los buses de campo y la disponibilidad de periféricos remotos inteligentes.
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7. El PC como controlador industrial
7.1 El PC como supervisor La primera aplicación del PC a una planta industrial fue supervisar la actuación de los controles directos de la planta. El PC se dedica a: La observación y almacenamiento de las variables del proceso. Asignar el valor de consigna (set point) de cada lazo de control. El seguimiento de alarmas, y Actuar de interfaz entre usuario y planta y, entre la planta y otros
sistemas. Los enlaces PC-controladores utilizan interfaces tipo RS-
232/422/485 en transmisión asíncrona. En el caso de averías, los controladores mantienen a las
variables controladas en el valor del último punto de consigna.
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7. El PC como controlador industrial
PC
S2
S1
P1
C2 P2
C1S.P.1
S.P.2
.
...
El PC como supervisor
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7. El PC como controlador industrial
AdaptadorRS232/485
RS-232
RS-485
Unidad 1 Unidad N
RS-232C RS-422. . .
El PC como supervisor
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7. El PC como controlador industrial
7.2 El PC en control directo de la planta En el control digital directo (DDC) el PC ejecuta las acciones de control en tiempo real con un programa almacenado en la memoria. No existen controladores. Para ello, el PC necesita de entradas/salidas específicas que realicen la interfaz completa entre la CPU y el mundo exterior. Esta función la cubren las tarjetas I/O. Existen diversas tarjetas para conexión a placa madre o para conexión a bus pasivo, por ejemplo: - I/O digitales. - I/O analógicas. - Temporizadores y contadores. - Medida analógica directa desde termocuplas, RTD, etc. - control de servomotores dc, motores paso a paso. - Tarjetas multi-I/O.
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7. El PC como controlador industrial
PC
S2
S1
P1
A2 P2
A1..
.
.
..Set-points
El PC en control directo de la planta
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7. El PC como controlador industrial
PID
PID
I/PX
Soporte manual
Señal de control
Computador
Esquema DDC en el control de flujo
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7. El PC como controlador industrial
Estrategia depuntos de consigna
I/PX
Punto de consigna
Computador
PID
Controlador
Real. de pto. consigna
Esquema DAC en el control de flujo
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7. El PC como controlador industrial
Comparación entre DAC y DDC Aunque pueden parecer que son relativamente semejantes, existen importantes diferencias en su objetivo e implementación. En el DDC se eliminan los reguladores, debe escogerse el tipo
de algoritmo y actuador mas adecuados. También debe seleccionarse el periodo de muestreo e implementar el sistema de emergencia. Sus ventajas principales son la flexibilidad para emplear cualquier configuración de control y variar los algoritmos y parámetros y la precisión en los cálculos.
En el DAC, lo mas importante es la estrategia para determinar los valores de operación de las variables controladas. Resulta mas caro por la existencia de un controlador, pero su puesta en marcha es mas segura, y puede ser gradual.
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7. El PC como controlador industrial
7.3 Sistemas de control distribuido (DCS) En los sistemas de control distribuido o DCS, el PC actúa como un elemento más en coordinación con otros dispositivos inteligentes dentro de una red interconectada mediante buses rápidos, donde entran controladores de planta, como PLC’s y controles numéricos, sensores y actuadores inteligentes, entradas/salidas distribuidas con capacidad de conexión al bus,etc. En estos sistemas el PC no sólo se conecta a los controladores de planta, sensores y actuadores, sino que accede también a ciertos periféricos que han evolucionado para adquirir alguna capacidad de inteligencia. Esta inteligencia obtenida en base a microprocesadores permite al elemento final funciones avanzadas como:
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7. El PC como controlador industrial
Sistemas de control distribuido (continuación) Comunicaciones: bajo un protocolo adecuado permite al elemento
transferir al computador “host” informaciones como el valor de las variables del proceso, configuraciones, ajustes, históricos del proceso, etc.
Autodiagnóstico: para permitir al equipo verificar su propio funcionamiento y/o el del lazo en que se encuentra, transmitiendo al “host” cualquier anomalía.
Parametrización soft: que permite al elemento, tanto de entrada como de salida, recibir órdenes de configuración dinámica desde el computador, según éste decida en función de la evolución de la planta.
Ejecución local de ciertas funciones: que descargan al computador de trabajo adicional, como regulación PID, cambios de escala, corrección de errores debido a factores externos (ejm. Temperatura).
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7. El PC como controlador industrial
Sistemas de control distribuido (continuación) La capacidad de comunicaciones de estos elementos permite la creación y mantenimiento automático de grandes bases de datos, útiles para diversos departamentos de la planta, como compras, mantenimiento, control de calidad. En los sistemas distribuidos hay reparto de inteligencia que permite a los sistemas superiores (computadoras), aliviar su dedicación, logrando tiempos de reacción mas rápidos, y parametrización, diagnóstico y puesta a punto mas sencillos, reduciendo los tiempos de intervención y las necesidades de personal. En estas estructuras orientadas a bus el PC ya no es el elemento principal (maestro). Sigue ocupando un lugar importante gracias a su gran capacidad de almacenamiento, fácil interfaz con el usuario y otros sistemas y la modularidad.
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7. El PC como controlador industrial
Sistemas de control distribuido (continuación) Sin embargo la gestión del sistema depende del bus y sus protocolos, quienes deciden prioridades de acceso, el formato de las tramas, la configuración de las estaciones conectadas, etc. De esta forma el PC se limita a intercambiar con los periféricos (inteligentes) información y órdenes, según procesos transparentes para el usuario, que se limita a organizar sólo las secuencias de control que necesita el proceso, bien programándola directamente en un lenguaje estándar de programación, bien utilizando entornos de adquisición y control (SCADA), que debe sólo adaptar a su aplicación.
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7. El PC como controlador industrial
PROFIBUS (Bus de campo para arquitecturas DCS) PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) es un ejemplo de bus de campo diseñado para desarrollar arquitecturas DCS sobre él. Define completamente los niveles 1, 2 y 7 (medio físico, enlace lógico y aplicación) del modelo de referencia OSI, que respetan todos los dispositivos compatibles. De esta forma, PROFIBUS interconecta con sus líneas físicas (RS-485) hasta 127 estaciones, de las cuales 32 pueden ser maestros del bus (accesos por paso de testigo), en una arquitectura totalmente abierta que permite el intercambio de datos entre las estaciones independientemente del nivel que ocupan en la pirámide de automatización.
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7. El PC como controlador industrial Arquitectura abierta PROFIBUS
Pasarela
PC HOST
PLC CR CN
Sensor Act.Trans.Act.
MAP/Ethernet
CONTROL DE PRODUCCIÓN
MAP Profibus
Sen.
SUPERVISIÓNDE PLANTA
MANDO YREGULACIÓN
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8. Supervisión y control de producción
El objetivo principal de la automatización industrial es gobernar la actividad y la evolución de los procesos sin intervención continua del operador humano.
La mayor parte de procesos industriales tienen que ser flexibles, para adaptar la fabricación a la demanda de forma continua. También es necesario la minimización de costes de “stocks”, la calidad integral del producto y el impacto sobre el medio ambiente.
Estas necesidades obligan a disponer de sistemas automatizados de control que además de cumplir con las funciones propias adicionen otras como: toma de decisiones, gestión de los menús de producción, generación de históricos, gestión de alarmas, control de calidad, mantenimiento, etc. Todos estos aspectos quedan cubiertos por los niveles de control de producción y supervisión de la planta.
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8. Supervisión y control de producción
Los sistemas de interfaz entre usuario y planta están basados en sistemas digitales que implementan el panel de control sobre la pantalla de un computador. Esto permite una supervisión inteligente, que permite al operador interactuar con el proceso de forma dinámica. Es decir se conoce inmediatamente cualquier variable del proceso, mientras se observa su evolución en el tiempo y sus probables tendencias.
El computador se apoya en la estructura de dispositivos locales, uniéndose a ellos mediante buses de campo o redes locales, por donde recoge información sobre la evolución del proceso y envía las órdenes o comandos para el gobierno del mismo: arranque, parada, cambios de producción, etc.
Los programas necesarios, y el hardware adicional se denominan sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
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9. SCADA
SCADA es una aplicación software especialmente diseñada para funcionar sobre computadores de control de producción, con acceso a la planta mediante comunicación digital con los controladores locales básicos, e interfaz gráfica con el usuario de alto nivel: pantallas táctiles, lápices ópticos, etc.
El sistema permite comunicarse con los dispositivos de campo para controlar el proceso en forma automática desde la pantalla del computador que es configurada por el usuario. Además provee de toda la información que se genera en el proceso productivo a usuarios de todos los niveles dentro de la empresa.
Un SCADA debe cumplir los siguientes objetivos: Debe ser de arquitectura abierta: para crecer y adaptarse. Debe comunicarse fácilmente con los usuarios y el equipo de
planta. Debe ser sencillo de instalar, con interfaces amigables.
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9. SCADA
En la elección del sistema, un factor clave es la capacidad del sistema operativo sobre el que corre la aplicación para soportar multitarea y/o multiusuario. Windows se mantiene como el sistema operativo típico de soporte, con un paquete software SCADA que corre sobre él en multitarea y monousuario. Windows aprovecha las ventajas que ofrece un entorno familiar multitarea, con un intercambio de datos entre aplicaciones muy sencillo (DDE, OLE), interfaz de usuario (GUI) y otras características de sistema abierto que le permiten incorporar nuevos desarrollos en software de interfaz audiovisual o multimedia.
La comunicación con los dispositivos de campo se lleva a cabo mediante interfaces serie estándar RS-232, RS-422 o RS-485, utilizando los protocolos adecuados incluidos en el propio SCADA.
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9. SCADA
9.1Estructura de un paquete SCADA. Todo sistema SCADA cubrirá tres funciones: Adquisición de datos: para recoger, procesar y almacenar la
información recibida. Supervisión: para observar la evolución de las variables del proceso. Control: para modificar la evolución del proceso, actuando bien
sobre los controladores o bien directamente sobre el proceso mediante las salidas conectadas.
Los módulos o bloques software que permiten estas funciones son: Configuración. Interfaz gráfico con el operador. Módulo de proceso. Gestión y archivo de datos. Comunicaciones.
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9. SCADA
Configuración. Permite al usuario definir el entorno de trabajo, adaptándolo a la aplicación que se va a desarrollar. Dentro de este modulo se definen las pantallas gráficas o de texto que va a utilizarse. Para esto se cuenta con un editor gráfico. Seleccionadas las pantallas se definen las relaciones entre ellas: el orden de aparición, su accesibilidad, etc. También se seleccionan los “drivers” de comunicación para enlazarse con los elementos de campo y la conexión en red. En algunos sistemas también se indican las variables que se van a visualizar, procesar o controlar, etiquetándolas convenientemente.
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9. SCADA
Interfaz gráfico de operador. Proporciona al operador las funciones de control supervisor de planta, mediante una ventana abierta en el monitor. El proceso a supervisar se representa mediante sinópticos gráficos generados desde el editor incorporado en el SCADA o importados desde cualquier otro de uso general. En procesos complejos, pueden definirse distintas pantallas dentro de la misma aplicación, cada una con sus propios sinópticos, zonas activas y variables asociadas, que representan distintas secuencias o estados del proceso. El operador puede actuar sobre las variables desde la pantalla modificando su estado lógico o valor numérico. En ocasiones es necesario activar un código de acceso previo a la modificación.
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9. SCADA
Módulo de proceso. Ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los valores actuales de las variables leídas. La programación se realiza por bloques de programa en alto nivel (Basic, C, etc.) o con macroinstrucciones proporcionadas por el fabricante. De entre estas acciones son muy importantes las maniobras y secuencias de mando (comandos), ya que implementan la comunicación hombre-máquina que permite al usuario el control de proceso. Un tipo particular de relaciones programadas en este módulo lo constituye la gestión de alarmas.
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9. SCADA
Gestión y archivo de datos. En este bloque el SCADA se encarga del almacenamiento y procesado ordenado de los datos según formatos inteligibles para periféricos hardware (impresoras, registradores) o software (bases de datos, hojas de cálculo) del sistema. Pueden seleccionarse datos de la planta para almacenarlos o para ser procesados inmediatamente. Esto último se consigue con un intercambio de datos dinámico entre el SCADA y el resto de aplicaciones que corren bajo el mismo sistema operativo. Por ejemplo, el protocolo DDE de Windows permite intercambio de datos en tiempo real. Una vez procesados los datos se presentan en forma gráfica, formando históricos o resúmenes que permiten analizar la evolución del proceso.
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9. SCADA
Comunicaciones. Se encargan de la transferencia de información entre la planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre ésta y el resto de elementos informáticos de gestión. Este módulo contiene el programa que se encarga de la iniciación del enlace con el resto de elementos digitales conectados. Es decir de la gestión del protocolo de comunicación. Estos protocolos pueden ser abiertos (Modbus, Fieldbus, Map, etc.) o propios del fabricante. En los SCADA distribuidos en arquitecturas cliente-servidor, los módulos de comunicaciones son los responsables del enlace entre los diferentes computadores de proceso que soportan la aplicación, enlace establecido sobre una red local (TCP/IP, Novell, etc.)
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9. SCADA
9.2 Interface OPC (OLE for Process Control). OLE (Object Linking and Embedding) es una interface abierta desarrollada por la Fundación OPC, basado en las tecnologías OLE/COM y DCOM de Microsoft, cuyo propósito es integrar componentes de automatización de diversos fabricantes en las aplicaciones para PC, como en sistemas de visualización o aplicaciones ofimáticas. Las aplicaciones que requieren servicios, es decir datos, desde el nivel de automatización para procesar sus tareas, los piden como clientes desde los componentes de automatización, quienes a la vez proveen la información requerida como servidores. La idea básica del OPC está en normalizar la interface entre el servidor OPC y el cliente OPC independientemente de cualquier fabricante.
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9. SCADA
Aplicación X
SCADA
Supervisión de datos
Cliente OPC
Servidor OPC
Cliente OPC
Servidor OPC
Bus de campo
OPC: Acceso abierto a redes
Aplicación Y
SCADA
Otra función
Cliente OPC
Cliente OPC
Servidor OPC
Servidor OPC
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10. Gestión de la información de planta
El software dedicado a la gestión de los datos generados de la planta permiten cubrir tareas como el control de calidad y mantenimiento.
La informática de gestión de planta se caracteriza, frente a la de control por: manejar grandes cantidades de datos, permitir tiempos de respuesta varios órdenes superiores a los
usados en control de planta. El software debe ser intuitivo y configurable, e incorporar
unas u otras funciones de tratamiento y gestión de los datos, según la aplicación deseada.
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10. Gestión de la información de planta
Software para el control de calidad El objetivo esencial de un sistema de control de calidad en producción consiste determinar las desviaciones que aparezcan en los productos sobre sus valores estándar prefijados,y en reportar las actuaciones necesarias para su inmediata corrección. El programa debe separar las variaciones debidas a causas comunes del proceso, y por tanto corregibles, de las desviaciones esporádicas de carácter puntual, y por tanto imprevisibles. En el primer caso, el sistema reacciona entregando las pautas necesarias para la corrección, y en el segundo rechazando sin más el producto. Este sistema puede estar integrado en entornos globales de gestión de la producción, con módulos adicionales de gestión comercial, de materiales, de control de almacén, etc.
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10. Gestión de la información de planta
Software para el mantenimiento Como cualquier otra actividad de dirección, el mantenimiento necesita preveer, organizar, mandar, coordinar y controlar, con los objetivos generales siguientes: Planificar los trabajos. Reducir los stocks de recambios. Conocer y clasificar las intervenciones realizadas en cada
máquina. Conocer la relación tiempo de máquina en
funcionamiento/tiempo de máquina parada. Conocer las horas/hombre utilizadas en las reparaciones. Realizar un seguimiento de la inversión en los equipos.
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11. EL PC dentro del concepto CIM
El concepto CIM (Manufactura integrada por computadora) permite integrar todos los componentes de un sistema productivo a nivel de información de planta así como de la información administrativa, con la finalidad que el sistema funcione sincronizadamente y al ritmo de la producción.
El computador juega un papel importante en la integración debido a su capacidad de supervisión y control del proceso, como se ha visto anteriormente.
Todas las funciones de una empresa bajo este concepto están manejadas por herramientas hardware y software basados en computadoras e integrados a través de ellos.
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11. EL PC dentro del concepto CIM
En general un CIM está compuesto por: Visión. Alimentación y almacenaje automático. Banda transportadora. Máquinas computarizadas (tornos, fresas) Robótica. Redes LAN. Sistema operativo. Base de datos. Software de soporte. Hardware de soporte.
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11. EL PC dentro del concepto CIM