Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniera
Escuela de Ingeniera Elctrica
IE 0502 Proyecto Elctrico
Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Por: Alexnder Barrantes Muoz
Diciembre del 2004
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
ii
Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Por: Alexnder Barrantes Muoz
Sometido a la Escuela de Ingeniera Elctrica de la Facultad de Ingeniera
de la Universidad de Costa Rica como requisito parcial para optar por el grado de:
BACHILLER EN INGENIERA ELCTRICA
Aprobado por el Tribunal:
___________________ M.Sc. Geovanny Delgado Cascante
Profesor Gua
___________________ __________________ Ing. Roberto Rodrguez Rodrguez Dr. Jorge Arturo Romero Chacn
Profesor Lector Profesor Lector
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
iii
DEDICATORIA
A mi mam por estar siempre incondicional, cuando la ocup, por brindarme la oportunidad de estudiar y porque
su muerte no culmin con su deseo, el hacerme una persona de bien. A mis hermanas por ayudarme en mi carrera,
por ser mi admiracin y modelo a seguir. A Ftima por estar siempre a mi lado,
y por dar de s misma algo que no tiene valor, amor. A mis amigos por hacerme sentir especial.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
iv
RECONOCIMIENTOS
Carlos Manuel Calvo Muoz Por su constante ayuda en este proyecto
A mis Profesores Por compartir con tanto gusto su
experiencia y conocimiento
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
v
NDICE GENERAL
NDICE DE FIGURAS......................................................................................... vii NDICE DE TABLAS..........................................................................................viii NOMENCLATURA............................................................................................... ix LSTA DE MARCAS REGISTRADAS ................................................................ xi RESUMEN............................................................................................................. xii CAPTULO 1: Introduccin .................................................................................. 1 1.1 Objetivo General..............................................................................................................2
1.1.1 Objetivos especficos .............................................................................................. 2 1.2 Metodologa .....................................................................................................................2 CAPTULO 2: Generalidades de una Aplicacin HMI ...................................... 5 2.1 Generalidades de un PLC. .........................................................................................................5
2.1.1 Concepto ........................................................................................................................ 5 2.1.2 Funciones ....................................................................................................................... 6 Las funciones bsicas que posee un PLC comn son:............................................................ 6 2.1.3 Componentes ................................................................................................................ 7 2.1.4 Aplicaciones.................................................................................................................. 9 2.1.5 Fortalezas y Debilidades............................................................................................... 9
2.2 Generalidades de los Sistemas SCADA. .................................................................................10 2.2.1 Concepto ...................................................................................................................... 10 2.2.2 Funciones de un Sistema SCADA............................................................................... 12 2.2.3 Elementos necesarios para un sistema SCADA .......................................................... 12
2.3 Protocolos de Comunicacin ...................................................................................................13 2.3.1 Concepto ...................................................................................................................... 13 2.3.2 Protocolo DDE............................................................................................................. 14
2.4 Enlaces OLE para Windows ....................................................................................................17 2.5 Generalidades de un Servidor OPC .........................................................................................19 2.6 Compilador Grfico Delphi. ....................................................................................................23 CAPTULO 3: Desarrollo de una Interfaz HMI ............................................... 25 3.1 Breve resea de la compaa Unitronics..................................................................................25
3.1.1 Misin .......................................................................................................................... 26 3.1.2 Historia de sus productos............................................................................................. 26
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
vi
3.1.3 Breve Organigrama de la compaa............................................................................. 27 3.1.4 Puntos Claves............................................................................................................... 27 3.1.5 Productos ..................................................................................................................... 27
3.2 La familia de productos de Unitronics.....................................................................................28 3.2.1 Caractersticas generales de los productos................................................................... 29 3.2.1.1 El modo de informacin ........................................................................................... 30 3.2.1.2 La estructura de memoria de la serie M90 ................................................................ 30 3.2.1.3 Variables ................................................................................................................... 31 3.2.1.4 Comunicacin ........................................................................................................... 32 Puerto Serial.......................................................................................................................... 32
3.3 Caractersticas Generales del M90 OPLC............................................................................33 3.3.1 Tipos de datos del sistema ........................................................................................... 35 3.3.2 Especificaciones Tcnicas ........................................................................................... 37 3.3.3 Acceso de datos ........................................................................................................... 39 3.3.3.1 Nombre de los tems ................................................................................................. 40
3.4 Desarrollo del programa SCADA para la interfaz HMI ..........................................................46 CAPTULO 4: Conclusiones y Recomendaciones ............................................. 50 4.1 Conclusiones............................................................................................................................50 4.2 Recomendaciones ....................................................................................................................51 BIBLIOGRAFA................................................................................................... 52 ANEXOS ................................................................................................................ 53
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
vii
NDICE DE FIGURAS
Figura N2.1 Funcionamiento e Interfaces de OPC ................................................................. 21
Figura N2.2 Modelo de Objetos del Servidor de Automatizacin OPC ................................. 21
Figura N3.1 Organigrama de la Co. Unitronics ...................................................................... 27
Figura N3.2 Familia de PLCs de Unitronics ........................................................................... 29
Figura N3.3 Conectando la PC con un Controlador................................................................ 34
Figura N3.4 PLC M90 ............................................................................................................. 39 Figura N3.5 Pantalla de Conexin de UniScada ..................................................................... 49
Figura N3.6 Pantalla de Conexin de UniHMI....................................................................... 49
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
viii
NDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Descripcin de la coleccin de objetos de la especificacin OPC ........................... 22
Tabla 3.1 Descripcin de registros internos del M90 ............................................................... 33
Tabla 3.2 Distribucin de pines del puerto RS232 ................................................................... 33
Tabla 3.3 Descripcin de conexin para el puerto CANbus.................................................... 34
Tabla 3.4 Categoras de informacin que se pueden alcanzar en el modo de Informacin...... 35
Tabla 3.5 La funcin de los bits del sistema............................................................................. 36
Tabla 3.6 Funciones de Bits del Sistema del teclado................................................................ 36
Tabla 3.7 Funciones de los Enteros del Sistema....................................................................... 37
Tabla 3.10 Descripcin de los tipos de tems del M90............................................................. 41
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
ix
NOMENCLATURA ActiveX Tecnologa de Acceso a Datos
ADO Objetos de Base de Datos ActiveX
Baud rate Tasa de transmisin de datos en bps
BDE Motor de Base de Datos de Borland
CCFL Lmpara fluorescente
COM Modelo Componente del Objeto
CORBA Arquitectura Comn del Corredor de la Peticin del Objeto
CPU Unidad Central de Proceso
DCOM Distribucin COM
DDE Protocolo de Intercambio de datos dinmico
DLL Librera de Enlace Dinmico
DSR Entrada Datos preparados, listo para iniciar dilogo
DTR Patilla de terminal de listo datos del puerto RS232
HMI Interfaz Humano-Mquina
ID Identificacin
NetDDE Red de DDE
Ladder Programa de configuracin de PLCs en lenguaje escalera
LCD Pantalla de cristal lquido
OCX Librera de programacin
OLE Enlace e inclusin de objetos
OPC OLE para Control de Procesos
OPLC Serie de PLCs Unitronics
PC Computadora Personal
Pcom Protocolo propietario de Unitronics
PID Proporcional Integral Derivativo
PLC Controlador Lgico Programable
PWM Modulacin de Anchura de Pulso
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
x
QVGA Clase de tecnologa
RAD Desarrollo Rpido de Aplicaciones
RAM Memoria de acceso lectura
RxD Patilla de recepcin de datos del puerto RS232
RS232 Puerto Serial de la PC
RJ-11 Cable para conexin del mdem a la base de la red telefnica
SCADA Supervisor de Control y Adquisicin de Datos
STL Librera estndar de plantillas
Tag Conjunto de caracteres que se aade a un elemento de los datos
para identificarlo
TxD Patilla de transmisin de datos del puerto RS232
UCR Universidad de Costa Rica
VCA Voltaje de Corriente Alterna
VCD Voltaje de Corriente Directa
VisiLogic Programa para PLCs Unitronics
WebPLC Serie de PLCs Unitronics basados en comunicacin por web
I/O Entradas/Salidas
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
xi
LSTA DE MARCAS REGISTRADAS Delphi Enterprise 5.0: Borland Pascal
Unitronics: M90, OPC Server
Microsoft: Windows, Office(Word, Excel, Access), Internet Explorer, NetDDE, DDE, OLE,
DCOM, ADO, BDE, InterBase, InstallShield
OPC Foundation: Intellution, Opto-22, Fisher-Rosemount, Rockwell Software y Intuitiv
Software
Siemens
C++, Visual Basic, VBScrip, JavaScript
DeviceNet
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
xii
RESUMEN
El objetivo principal es una aplicacin HMI, Interfaz Humano Mquina, para el modelo
de PLCs de Unitronics M90, por medio de la implementacin de un programa SCADA en la
plataforma de programacin Delphi Enterprise 5.0, con lenguaje Borland Pascal. Se empez por
estudiar dicha plataforma, que utiliza programacin orientada a objetos. Despus se estudi la
estructura interna del PLC M90, se estableci comunicacin con el PLC en pequeas pruebas de
manipulacin de registros internos en Excel por medio del protocolo de comunicacin DDE.
Seguidamente se trasladaron estas pruebas a desarrollos con Delphi y poco a poco se fueron
solventando problemas que aparecan en el transcurso de la implementacin. Las fuentes de
informacin fueron obtenidas en su gran parte de Internet.
Se utilizaron variables tales como el servidor OPC de Unitronics, los enlaces OLE de
Windows y el protocolo DDE, entre otros.
Se han podido experimentar las ventajas de utilizar herramientas diseadas especialmente
para la creacin de sistemas SCADA.
Los resultados fueron: Se Desarroll una Interfaz Humano-Mquina (HMI) para la
familia de PLCs Unitronics con la creacin de las aplicaciones UniScada y Uni_HMI, Se
practic en el desarrollo de aplicaciones en Borland Delphi, Se estudi la arquitectura de los
PLCs Unitronics, Se Desarroll una aplicacin de comunicacin entre Delphi y el OPC Server
de Unitronics, Se Realiz una aplicacin de lectura de registros del PLC, Se Desarroll la
aplicacin HMI de despliegue de registros, pues se obtuvo un prototipo de lo que hoy en da es
materia de mercado, asimismo, se elimin el desconocimiento en dicho tema, haciendo ms
familiar futuras experiencias con programas SCADA comerciales en el campo laboral.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
1
CAPTULO 1: Introduccin
Lo que se pretendi en este trabajo fue la creacin de un programa bsico de
monitoreo estilo SCADA, como es mencionado comercialmente, implementndolo en
una plataforma de programacin grfica, Delphi 5.0, en donde se estableci una
comunicacin entre un PLC y la PC, de manera que el usuario pueda tener una cmoda
interaccin con el dispositivo.
Se seleccion el controlador lgico programable de la familia de Unitronics,
enfatizando en el modelo M90, a pesar de que toda la lnea de PLCs de dicha familia
(Unitronics) posee caractersticas extremadamente similares, en donde es posible que sus
diferencias significativas no sean ms que sus capacidades de memoria, pero su
estructura interna es muy parecida y para efectos de este proyecto la comunicacin y
manipulacin de datos son idnticas, pues hasta los registros internos poseen los mismos
nombres.
Este dispositivo (M90) fue seleccionado por su simple estructura interna y su fcil
manipulacin, como ms adelante se mencionar. La plataforma de programacin
Borland Pascal de Delphi fue seleccionada por sus caractersticas grficas y de
compatibilidad con los sistemas OPC.
El fin que posee este proyecto fue desarrollar una interfaz HMI, para adentrar al
estudiante en aplicaciones industriales muy usadas hoy en da, con el objetivo de
actualizar al estudiante con materia de mercado en el rea de control automtico. Un
objetivo futurista de este trabajo pretende utilizar las bases creadas para la realizacin de
un software competitivo en el mercado industrial, de manera que se optimice y se
produzcan nuevas implementaciones con mayor detalle y versatilidad, dejando un
software abierto. Este legado pretende motivar al estudiante en la creacin de este tipo de
softwares.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
2
1.1 Objetivo General
Desarrollar una Interfaz Humano-Mquina (HMI) para la familia de PLCs
Unitronics. M90.
1.1.1 Objetivos especficos
Entrenamiento en el desarrollo de aplicaciones en Borland Delphi.
Estudiar la arquitectura de los PLCs Unitronics M90.
Desarrollar una aplicacin de comunicacin entre Delphi y el OPC Server de
Unitronics.
Realizar una aplicacin de lectura de registros del PLC.
Desarrollar la aplicacin HMI de despliegue de registros.
1.2 Metodologa
La metodologa utilizada para la realizacin de este proyecto, comenz con una
distribucin del tiempo secuencial para cada objetivo especfico antes mencionado. El
cronograma de las actividades realizadas inici con el establecimiento de rangos de
tiempo determinados por la dificultad del objetivo.
En primer lugar se dependa y a su vez se limitaba a ser desarrollado en un lapso
de cuatro meses, dictado por la divisin de los periodos lectivos establecidos por la UCR.
Como parte del procedimiento se tuvieron que realizar constantes y aleatorias reuniones
profesor gua-estudiante, segn la necesidad de respaldo e informacin que el estudiante
necesitara en el proceso tanto de elaboracin como en el de investigacin del trabajo.
En dichas reuniones se definieron en primer lugar el tema a realizar, el
procedimiento a seguir, las fuentes de informacin necesarias y consultora. Conforme
pas el tiempo se tuvo que acudir a asesoras con personas expertas o familiarizadas con
los temas, en donde si no precisamente fue funcin total del profesor gua, el mismo
brindaba las dichas fuentes asesoras.
El estudiante por su parte tambin acudi a asesores segn su comodidad, debe
entenderse que los asesores encontrados no posean en su totalidad conocimiento de
aplicaciones similares a la realizada y que su conocimiento comprenda desde control-
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
3
automtico solamente hasta simple programacin, por lo que la base terica obtenida fue
compuesta por informacin de fuentes diversas.
El primer apartado del cronograma correspondi al a) Entrenamiento en el
desarrollo de aplicaciones en Borland Delphi. Ntese que la Escuela de Ingeniera
Elctrica carece de cursos obligatorios de introduccin a la programacin orientada a
objetos en su plan de estudios, por lo que se debi familiarizar con dicho tema, y se debe
recalcar que esta es la base de este proyecto, por lo que se destin, al ser este uno de los
objetivos de mayor dificultad, un periodo de un mes y medio. El resto del tiempo fue
destinado para los dems objetivos.
Una vez emprendido el trayecto con los conocimientos bsicos de la plataforma
Delphi y de programacin orientada a objetos, se procedi al siguiente paso b) Estudiar
la arquitectura de los PLCs Unitronics M90. Es necesario citar que la familia de
PLCs Unitronics poseen caractersticas muy parecidas, me refiero al mbito de sus
registros internos, que adems son relativamente simples y de fcil comprensin; por lo
que el tiempo destinado a esta etapa no fue excesivo; por el contrario, este puede que
fuese el ms fcil de los objetivos, como se refiere en el captulo 3, basta ms que leer ese
captulo del informe para darse por enterado y comprendido todo lo referente a este tipo
de PLCs. Se debe recalcar que el mayor asesor sobre este tema fue el profesor gua, pues
adems de que posee vasta experiencia en el rea de automatizacin, es un experto de la
familia de PLCs Unitronics.
El tercer apartado fue: c) Desarrollar una aplicacin de comunicacin entre
Delphi y el OPC Server de Unitronics, d) Realizar una aplicacin de lectura de
registros del PLC e) Desarrollar la aplicacin HMI de despliegue de registros. Estas
aplicaciones (puntos c, d y e) se realizaron por primera vez en la hoja de clculo Excel ,
por su gran comodidad, facilidad y documentacin, pues en la ayuda del driver OPC
Server existe informacin de comunicacin Excel -Servidor OPC; se estableci
comunicacin entre el PLC y la PC, en donde se probaron los registros internos, de
manera que se comprob las diferentes utilidades de cada registro, conocindolas ms
profundamente. Este paso fue muy fcil gracias a los protocolos de comunicacin tipo
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
4
DDE que posee Windows , pues con este protocolo se pudo comunicar Excel con el
OPC Server.
Se prosigui con una pequea implementacin de comunicacin en la plataforma
Delphi. Este objetivo puede que fuese el ms difcil de todos, y el que tom mayor
tiempo, pues fue imposible importar el DLL del OPC Server al compilador Delphi 5.0,
problema que se atribuye a la incompatibilidad de este OPC Server (de Unitronics Co)
con la versin del Delphi Enterprise (5.0). Todava se desconoce si de verdad esta fue la
razn o simple desconocimiento. Al no tener mucho tiempo para determinar el motivo, se
decidi tomar una medida paralela y alterna, la cual correspondi a la creacin de una
clase Excel (Excel Application), que se puede hacer en Delphi Enterprise 5.0, que
permite emular partes de la hoja de Excel , tales como una celda.
El ltimo objetivo fue f) Completar la aplicacin HMI de forma grfica. Este
objetivo necesit mucha creatividad e informacin, pues es aqu donde se empez a
desarrollar la interfaz grfica. Se trabaj con archivos, entre muchos elementos de
programacin, lo cual implic gran cantidad de consultas acerca de informacin sobre la
implementacin de determinados elementos, realizadas en Internet.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
5
CAPTULO 2: Generalidades de una Aplicacin HMI Para iniciar en el desarrollo de este proyecto, se especifican algunas conceptos de
relevancia con respecto a los PLCs, en trminos generales, y sobre nuestra aplicacin se
especifican su definicin, funciones, estructura fsica Hardware o componentes,
aplicaciones, debilidades y fortalezas. Seguido a esto procede definir conceptos como
definiciones de un sistema SCADA y sus funciones, protocolos de comunicacin,
protocolo DDE, OLE para Windows y Servidor OPC , adems la utilidad del compilador
Delphi en el proyecto, entre otras cosas de conocimiento imprescindible. Esta es la
teora que se debe tener muy clara antes de empezar a desarrollar una aplicacin HMI.
Se espera que cualquier persona que lea el informe puede iniciarse en el tema,
conociendo los principios bsicos para desarrollar una aplicacin HMI.
2.1 Generalidades de un PLC.
2.1.1 Concepto
Las siglas PLC significan Programmable Logic Controller, lo que en espaol
sera Controlador Lgico Programable. Resulta ser simplemente a grandes rasgos un
equipo que se puede programar en un lenguaje simblico, y est diseado para controlar
procesos industriales e implementar mquinas.
Cuando se refiere a programar en un lenguaje no informtico, se habla de que
estos aparatos se programan en un lenguaje denominado Escalera, un tipo de
programacin muy simple, fcil y amigable de manera que no hace falta escudriar en
profundidad las notaciones que poseen generalmente los compiladores comerciales,
donde es necesario estar familiarizado con algn lenguaje para entenderlo.
Este lenguaje se basa en una notacin grfica de bloques (en algunos casos, tales
son los PLCs marca SIEMENS), o con figuras simples como esquemticos de
contactores, bobinas y otros. Al no estar este tema en nuestro marco de anlisis, pues la
aplicacin est directamente relacionada con la manipulacin de los registros internos del
PLC, se retoma este tema en el Captulo 3.
Un PLC recibe por sus entradas o captadores, informacin que ser procesada por
un programa lgico interno determinado, que ejecutar acciones especficas sobre sus
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
6
accionadores en sus salidas. Por lo que los PLC son funcionales en sistemas que poseen
procesos de monitorear, control, entre otros.
Es necesario utilizar PLC en el caso que se presenten situaciones tales como1:
Espacio reducido Procesos de produccin peridicamente cambiante Procesos secunciales Maquinaria de procesos variables Instalaciones de procesos complejos y amplios Chequeo de programacin centralizada de las partes del proceso. 2.1.2 Funciones
Las funciones bsicas que posee un PLC comn son2:
Deteccin: Lectura de la seal de las entradas distribuidos por el sistema de
fabricacin.
Mando: Elaborar y enviar las acciones al sistema mediante las salidas y
preaccionadores.
Dilogo hombre mquina: Mantener un dilogo con los operarios de produccin,
obedeciendo sus consignas e informando del estado del proceso.
Programacin: Para introducir, elaborar y cambiar el programa de aplicacin del
autmata. El dilogo de programacin debe permitir modificar el programa incluso con el
autmata controlando la mquina.
Hoy en da los PLCs poseen nuevas funciones tales como:
Redes de comunicacin: Permiten establecer comunicacin con otras partes de
control. Las redes industriales permiten la comunicacin y el intercambio de datos entre
autmatas en tiempo real.
Sistemas de supervisin: Tambin los autmatas permiten comunicarse con
ordenadores provistos de programas de supervisin industrial. Esta comunicacin se
1 Puntos tomados de http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm. 2 Funciones tomadas de: http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
7
realiza por una red industrial o por medio de una conexin por el puerto serie del
ordenador.
Control de procesos continuos: Adems de dedicarse al control de sistemas de
eventos discretos los autmatas llevan integradas funciones que permiten el control de
procesos continuos. Disponen de mdulos de entrada y salida analgicas y la posibilidad
de ejecutar reguladores PID que estn programados en el autmata.
Entradas- Salidas distribuidas: Los mdulos de entrada salida pueden estar
distribuidos por la instalacin y se comunican con la unidad central del autmata
mediante un cable de red.
Buses de campo: Mediante un solo cable de comunicacin se pueden conectar al
bus de entradas y salidas, reemplazando al cableado tradicional. El autmata consulta
cclicamente el estado de las entradas y actualiza el estado de las salidas.
2.1.3 Componentes
Entre los principales componentes de un PLC bsico se encuentran los
siguientes3:
Gabinete Principal: Este elemento es sobre el que se "enchufan" o conectan el
resto de los elementos. Puede alojar a un nmero finito de elementos dependiendo del
fabricante y conectarse a otros gabinetes similares mediante un gabinete de expansin.
Fuente de Alimentacin: La tensin de entrada es normalmente de 110/220VCA
de entrada y 24 VCD de salida que es con la que se alimenta a la CPU.
CPU: Es el cerebro del PLC. Consta de uno o varios microprocesadores (segn el
fabricante) que se programan mediante un software propio. La mayora de ellos ofrecen
varias formas de programacin (lenguaje de contactos, neumnico o instrucciones, de
funciones, etc.).
Normalmente trabajan con buses de 16 bits, aunque algunos modernos trabajan
con buses de 32 bits. Hoy en da la potencia de clculo de estos PLC's es grandsima,
sobre todo si se trabaja con nmeros reales o coma flotante, dando unas resoluciones ms
que deseables. Trabajando con programas digitales puede alcanzarse un ciclo de
exploracin de 10 ms.
3 Informacin tomada de: http://www.euskalnet.net/m.ubiria/ARTICULOS.htm#Articulos_2001_01
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
8
El programa alojado en la CPU va escrito en un lenguaje propio de la misma, se
ejecuta en una secuencia programable y tiene un principio y un final. El tiempo que
transcurre entre los dos se llama ciclo de exploracin y hay un temporizador interno que
vigila que este programa se ejecute de principio a fin, llamado perro guardin o
watchdog. Si este temporizador finaliza y el programa no ha ejecutado la instruccin
END, el PLC pasar a estado de STOP.
Tarjetas entradas/salidas digitales: Se enchufan o conectan al gabinete y
comunican con la CPU a travs de la citada conexin. En el caso de las entradas digitales
transmiten los estados 0 1 del proceso a la CPU. En el caso de las salidas, la CPU
determina el estado de las mismas tras la ejecucin del programa y las activa o desactiva
en consecuencia.
Normalmente se utilizan tarjetas de entradas de 24 VCD y salidas de 24 VCD,
aunque tambin las hay de 110 y 220 VCA, depende de las preferencias y normativas
locales. Las hay de 8, 16 y 32 entradas o salidas o mezclas de ambas.
Tarjetas entradas/salidas analgicas: Se enchufan o conectan al gabinete de igual
manera que las anteriores, pero teniendo en cuenta que en algunos modelos de PLCs han
de estar situadas lo ms cerca posible de la CPU (por problemas de cada de tensin).
Estas tarjetas leen un valor analgico e internamente lo convierten en un valor digital
para su procesamiento en la CPU. Esta conversin la realizan los convertidores
analgico-digitales internos de las tarjetas que en algunos casos es uno para todos los
canales de entrada o salida aunque actualmente se tiene uno por cada canal de entrada o
salida. En este ltimo caso el procesamiento de las seales analgicas es mucho ms
rpido que en el otro. Estas tarjetas son normalmente de 2, 4, 8 16 entradas/salidas
analgicas, llamndose a cada una de ellas canal. Los rangos de entrada estn
normalizados siendo lo ms frecuente el rango de 4-20 mA (miliamperios) y 0-10 VCD,
aunque tambin existen de 0-20 mA, 1-5V, 0-5V, etc.
Tarjetas especiales: Se enchufan o conectan al gabinete y comunican con la CPU
a travs de la citada conexin. Se utilizan normalmente para control o monitorizacin de
variables o movimientos crticos en el tiempo, ya que usualmente realizan esta labor
independientemente de la CPU. Son algunas muestras las siguientes:
Tarjetas de posicionamiento de motores
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
9
Tarjetas de regulacin. 2.1.4 Aplicaciones
Entre las aplicaciones ms comunes que puede tener un PLC podemos mencionar
algunos ejemplos tales como4:
Maniobra de mquinas Maquinaria industrial de plstico Maquinaria de embalajes Maniobra de instalaciones:
Instalacin de aire acondicionado, calefaccin, etc. Instalaciones de seguridad
Sealizacin y control: Chequeo de programas Sealizacin del estado de procesos
2.1.5 Fortalezas y Debilidades
Las principales virtudes del uso de un PLC son5:
Menor tiempo empleado en la elaboracin de proyectos debido a que: No es necesario dibujar el esquema de contactos No es necesario simplificar las ecuaciones lgicas, ya que, por lo general la capacidad de almacenamiento del mdulo de memoria es lo
suficientemente grande.
La lista de materiales queda sensiblemente reducida, ya que un PLC es un equipo con muchos elementos integrados, y al elaborar el presupuesto correspondiente se
elimina parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores,
distintos plazos de entrega.
Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni aadir aparatos. Mnimo espacio de ocupacin. Menor costo de mano de obra de la instalacin. 4 Ejemplos tomados de: http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm. 5 Informacin tomada de:
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
10
Economa de mantenimiento. Adems de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos mviles, los mismos autmatas pueden indicar y detectar averas.
Posibilidad de gobernar varias mquinas con un mismo autmata. Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el
tiempo de cableado.
Si por alguna razn la mquina queda fuera de servicio, el autmata sigue siendo til para otra mquina o sistema de produccin.
En contraposicin a sus cualidades se puede citar algunas de sus inconvenientes:
Es necesario un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los tcnicos en tal sentido.
El costo inicial es alto.
2.2 Generalidades de los Sistemas SCADA.
2.2.1 Concepto
Las siglas HMI son provenientes del ingls Human Machine Interface, lo que en espaol es Interfaz Humano Mquina. Esto se refiere a un programa interfaz, que suele
correr en un computador tipo PC, el cual es utilizado por el operario del proceso
industrial para monitorear y/o controlar un sistema determinado. Este programa interfaz
est en constante comunicacin y transmisin de datos con el PLC.
Antes de seguir refirindose al tema es importante definir otro concepto
elemental, el de sistema SCADA. Cuando se hable de sistemas SCADA se refiere
exclusivamente al software, en este apartado, pero es necesario aclarar que no es lo nico
que comprende el sistema como tal, pero se hace para efectos de inters. Las siglas
SCADA provienen del ingls: Supervisory Control and Data Adquisition, lo que
traducido al espaol y de forma ms explcita, es un software supervisor que realiza la
adquisicin de datos desde PLC hacia una PC comnmente, y el envo de datos en
sentido contrario. El carcter de los datos a transferir en ambos sentidos es de control
(pueden ser simple monitorear, instrucciones, etc.), generalmente de tipo industrial. El
objetivo primordial es que por medio de un programa interactivo, grfico y amigable
http://www.grupo-maser.com/PAG_Cursos/Auto/auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/PLC/plc.htm
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
11
simule los procesos que se realizan en una planta (como control de calidad, supervisin,
mantenimiento, etc.), de tal manera que realice un sensado en tiempo real y los
despliegue en la pantalla del PC que utiliza el operador, o tambin, que enve
instrucciones que acten directamente sobre los diferentes dispositivos, de tal manera que
sea tan cmodo como el presionar una tecla del computador.
De una manera ms personal, agregando a la definicin anterior, un programa
SCADA es un software creador de aplicaciones programadas especficas de un proceso
determinado.
Un ejemplo es el de monitorear alarmas de un Banco. Los procesos que se
realizan son: recoger la informacin de los censores en las entradas de un PLC y
visualizar las entradas en la PC (el PLC ya posee una programacin que realizar con
una entrada especfica programado a lenguaje escalera). El programa SCADA est
basado en los iconos necesarios para comunicar el estado de las alarmas, por lo que no se
necesita ms que esta aplicacin en el programa de monitoreo. Pero si es el vendedor de
PLCs y cada cliente necesita una aplicacin distinta o actualizar la que ya tiene, ocupa
tener un programa que cree los distintos softwares para cada aplicacin, a este programa
padre o creador le denomino SCADA.
Continuando con las caractersticas generales de las HMI, cada uno tiene su
software propio y la comunicacin generalmente se da a travs del puerto serial RS232.
Una descripcin general propuesta de cmo deben ser los mdulos que componen
un software SCADA es la siguiente6:
Configuracin: permite al usuario definir el entorno de trabajo de su SCADA, adaptndolo a la aplicacin particular que se desea desarrollar.
Interfaz grfico del operador: proporciona al operador las funciones de control y supervisin de la planta. El proceso se representa mediante sinpticos grficos
almacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor incorporado
en el SCADA o importados desde otra aplicacin durante la configuracin del
paquete.
6 Tomado de http://personal.redestb.es/efigueras/
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
12
Mdulo de proceso: ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los valores actuales de variables ledas.
Gestin y archivo de datos: se encarga del almacenamiento y procesado ordenado de los datos, de forma que otra aplicacin o dispositivo pueda tener acceso a ellos.
Comunicaciones: se encarga de la transferencia de informacin entre la planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre sta y el resto de elementos
informticos de gestin.
Algunos requisitos importantes sugeridos, sobre las cualidades que debe poseer
un programa SCADA son los siguientes:
Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse segn las necesidades cambiantes de la empresa.
Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al usuario con el equipo de planta y con el resto de la empresa (redes locales y de gestin).
Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware, y fciles de utilizar, con interfaces amigables con el usuario.
2.2.2 Funciones de un Sistema SCADA
Las principales funciones de un sistema SCADA son las siguientes7:
Visualizar y parametrizar datos del proceso (lectura y/o escritura de variables) Gestin de alarmas del proceso, con textos de ayuda al operario para la resolucin de
las mismas
Recopilacin de alarmas sucedidas en el tiempo (histrico de alarmas) Impresin de las citadas alarmas 8 Ejecucin de programas, que modifican la ley de control, o incluso anular o
modificar las tareas asociadas al autmata, bajo ciertas condiciones.
Posibilidad de programacin numrica, que permite realizar clculos aritmticos de elevada resolucin sobre la CPU del ordenador.
2.2.3 Elementos necesarios para un sistema SCADA
7 Informacin tomada de http://personal.redestb.es/efigueras/ 8 Tomado de http://personal.redestb.es/efigueras/
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
13
Como en el apartado 2.2.1 se refiri a un sistema SCADA solamente en su
software, ahora se mencionar un poco de los elementos necesarios para el sistema
SCADA como tal, los cuales son los siguientes:
Software SCADA Tarjeta de comunicacin PC-PLC Driver de comunicacin: programa que realiza la traduccin entre el sistema
SCADA-HMI y el PLC.
PC
2.3 Protocolos de Comunicacin
2.3.1 Concepto
Un protocolo de comunicacin, son las reglas de comunicacin que autorizan la
transmisin de datos entre diferentes dispositivos que hablan sus propios idiomas.
Cuando se requiere establecer comunicacin entre dispositivos, se deben
establecer algunos puntos elementales entre ellos tales como la sincronizacin y los
procedimientos para el intercambio de datos o Protocolos. 9Los protocolos son implementados va procesos (son los programas que se ejecutan
en un hardware).
Un proceso se ejecuta en un procesador virtual o lgico. Un proceso es auto contenido No se da cuenta (y no le interesa), que un procesador real comparta sus recursos
entre varios procesos activos.
Los procesos existen en:
Equipos de una red. Sistema multiprocesador, para controlar interaccin de procesos paralelos. Aplicaciones en tiempo real para el control de dispositivos. La entrada a los procesos ocurre por puertas lgicas de software, por donde el proceso
recibe mensajes desde procesos residentes en el mismo o en otro procesador.
9 Tomado de http://inf.udec.cl/~yfarran/web-redes/protocolos/redes03.htm
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
14
Un conjunto de datos privados definen el estado actual de un proceso y determinan la
accin a tomar por el receptor de un mensaje.
El resultado de la computacin ejecutada por el proceso se enva por una puerta
lgica de salida.
Cmo opera un protocolo como DDE?
Un proceso recibe un mensaje, lo procesa y enva una respuesta, sin que exista relacin entre este evento y otro anterior o posterior.
El proceso origen, conocer la direccin del proceso destino y la incluir en el mensaje.
Esta direccin, identificar nicamente a un procesador, quien conocer al proceso destino.
El originador cuando despacha un mensaje, entra a un estado de espera de la respuesta en una de sus puertas.
El proceso destino ejecuta la funcin especificada en el mensaje, construye la respuesta (con resultados y direccin del origen) y enva el mensaje respuesta por
una puerta de salida, (quedando libre para aceptar otro mensaje).
La respuesta llega al originador, quien realiza un chequeo para asegurarse que viene del lugar correcto antes de aceptarla, luego, pasa al estado no espera
respuesta en esa puerta de entrada.
2.3.2 Protocolo DDE
El protocolo de comunicacin DDE (siglas derivadas del ingls Dynamic Data
Exchange), es un protocolo de intercambio de datos de Microsoft para aplicaciones
Windows. 10 El intercambio de datos dinmico (DDE) permite enviar/recibir datos e
instrucciones hacia/desde una a otra aplicacin. Esto implementa una relacin cliente-
servidor entre dos aplicaciones en ejecucin al mismo tiempo. El uso del servidor
proporciona los datos y acepta peticiones de cualquier otra aplicacin interesada en sus
datos. Las aplicaciones que solicitan se llaman clientes. Algunas aplicaciones tales como
Microsoft Excel pueden simultneamente ser cliente y servidor. NetDDE ampla la
10 Traducido del manual de ayuda del OPC Server de la compaa Unitronics
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
15
funcionalidad estndar del DDE de Windows para incluir comunicacin sobre redes de
rea local a travs de puertos seriales. Las extensiones de red estn disponibles para
permitir enlaces DDE entre las aplicaciones corriendo en diversas computadoras
conectadas va redes o mdems. 11 El protocolo DDE est basado en el sistema de mensajera construido por
Windows . As, dos programas de aplicacin bajo Windows realizan una
"conversacin DDE" envindose mensajes entre ellos.
Una conversacin DDE se inicia con el programa que acta como cliente. Este
transfiere un mensaje a todos los programas que se estn ejecutando en ese momento en
Windows . Dicho mensaje indica una categora general de datos que el cliente necesita.
Un servidor DDE que posee dichos datos puede responder a este mensaje. En este
instante comienza la conversacin. Un nico programa puede ser cliente para un
programa, y servidor para otro, pero esto requiere dos conversaciones DDE distintas. Un
servidor puede entregar datos a mltiples clientes y un cliente puede obtener datos desde
mltiples servidores, pero esto requiere mltiples conversaciones DDE.
Un programa implicado en una conversacin DDE no necesita codificarse
especficamente para trabajar con otro programa DDE. Generalmente el diseador de un
servidor DDE hace pblico cmo se identifican los datos. Como DDE utiliza el sistema
de mensajera incluido en Windows, el programa se integra perfectamente en el entorno
Windows.
En DDE ambas aplicaciones deben estar ejecutndose y las dos deben dar a
Windows una direccin a sus funciones de llamada antes de que la comunicacin de DDE
pueda comenzar. La funcin de llamada acepta cualquier mensaje de DDE que Windows
enva a la aplicacin.
Un cliente de DDE comienza una conversacin con otra aplicacin (un servidor
de DDE) enviando un mensaje de conexin. Despus de establecer una conexin, el
cliente puede enviar rdenes o datos al servidor y a cambio puede pedir el valor de datos
que el servidor maneja.
Cuando la comunicacin DDE para una conversacin es completada, el cliente
enva un mensaje de cerrar la conversacin al servidor.
11 Tomado de http://www.ing.ula.ve/~jesusc/labvid.htm
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
16
Un cliente estndar DDE soporta cinco operaciones bsicas:
Open: Abrir enlace al servidor. Execute: Enviar comandos para ser ejecutados por el servidor. Peek (Request): Leer un elemento de datos desde el servidor. Poke: Enviar un elemento de datos al servidor. Close: Cerrar el enlace al servidor.
Las diferentes aplicaciones clientes pueden tener nombres diferentes para estas
funciones, sin embargo, funcionarn igual a como se describieron.
Ahora, para poder habilitar el uso de esas cinco funciones, se tiene que conocer
algunas cosas acerca de la aplicacin Servidora. Por ejemplo, es muy difcil abrir un
enlace a la aplicacin servidora sin conocer el nombre de la aplicacin.
Para desarrollar una comunicacin DDE o una conversacin en trminos de DDE,
se tiene que ser capaz de identificar el tipo de dato que se desea. Esta operacin se realiza
con las tres cadenas de caracteres con informacin acerca de la aplicacin Servidora:
Application name /service | Justamente el nombre de la aplicacin: servicio Data topic ! Define el elemento de inters en la aplicacin: tema Data item ! El actual elemento de intercambio: elemento
Por tanto, se necesita el nombre de la aplicacin o servicio (generalmente es el
nombre del archivo ejecutable de la aplicacin) que especifica el nombre del servidor de
aplicacin al cual, el cliente est enlazando; el tpico de datos (a menudo es el nombre de
un archivo, pero esta definicin puede variar) para abrir el enlace a la aplicacin
servidora, por ltimo, necesitar el elemento de dato (el cual, es frecuentemente el
nombre de una variable). Los Datos y comandos son transferidos en formato texto por
convencin.
El tema es el segundo nivel en las tres cadenas de caracteres y define el objeto de
una conversacin DDE, y es usualmente significativo tanto para la aplicacin servidor y
cliente. El elemento identifica el dato o valor que se est pasando durante la conversacin
DDE entre el servidor y el cliente.
De acuerdo con los mensajes utilizados del entorno Windows hay tres tipos de
conversaciones DDE: enlace fro (cold-link), enlace caliente (hot-link) y enlace templado
(warm-link).
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
17
2.4 Enlaces OLE para Windows
Las siglas OLE provienen del ingls Object Linking and Embedding, lo que
traducido al espaol sera enlace e inclusin de objetos. 12Es una especificacin de
Microsoft creada para trabajar en Windows haciendo posible la integracin de objetos
entre aplicaciones, lo que permite crear documentos con entidades provenientes de
distintas aplicaciones.
Los objetos pueden ser casi cualquier tipo de informacin, incluyendo texto,
imgenes de mapa de puntos, grficos vectoriales e incluso anotaciones de sonido y
vdeo.
A travs de OLE es posible que los programas se comuniquen entre s e
intercambien informacin sin prdida de detalle, independientemente de su origen. Pero
el proceso no se produce de forma automtica, de modo que es preciso conocer su
funcionamiento para poder aprovechar sus posibilidades.
OLE fue introducido en 1991 como una extensin del protocolo DDE, que fue
creado para pasar datos entre aplicaciones, y en especial, desde la hoja de clculo Excel.
Los programas que en la actualidad admiten el uso de OLE, lo hacen conforme a las
normas de OLE1 u OLE2, siendo esta ltima versin ms moderna (1993) y eficaz que la
primera, permitiendo entre otras cosas el paso de datos mediante la tcnica drag and drop
(arrastrar y soltar) y la edicin in situ de los datos.
OLE no es soportado por Windows de forma directa, lo que quiere decir que no
todos los programas de este entorno grfico trabajan en OLE, ya que es preciso que las
aplicaciones hayan sido diseadas para soportar sus funciones.
La especificacin OLE permite incorporar enlaces entre determinadas partes de
los programas, y as, es posible controlar desde una aplicacin lo que se est realizando
en otra.
Una aplicacin que trabaja con OLE puede actuar como servidor, como cliente o como
las dos cosas.
12 http://personales.unican.es/togoresr/r40p64.htm
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
18
Para que se puedan pasar los datos entre aplicaciones, se requiere que existan
copias completas de los datos en la memoria, para permitir controlar qu datos van siendo
pasados.
OLE permite el intercambio de datos de dos formas: enlace e inclusin, tambin
conocidas como vinculacin e incrustacin, posibilitando la creacin de documentos
compuestos, o sea, documentos formados por varios objetos de datos provenientes de
mltiples aplicaciones. Un objeto incluido est totalmente contenido dentro de la
aplicacin cliente. Un objeto enlazado tiene una conexin en la aplicacin cliente y slo
es accesible a travs de la aplicacin que contiene los datos originales. En cualquiera de
los dos casos, si se pulsa dos veces seguidas sobre el objeto, se activa el programa
servidor para permitir la edicin de los datos.
13Podemos considerar que OLE es un subconjunto de la tecnologa ActiveX,
encargada de la vinculacin e incrustacin de objetos, y ambas se sustentan sobre COM
(Component Object Model). COM proporciona un mecanismo para permitir la
comunicacin entre los objetos de una aplicacin o entre distintos procesos,
proporcionando mecanismos para que un objeto pueda mostrar su funcionalidad a travs
de una interfaz.
Por tanto, COM nos proporciona las conexiones y los interfaces que sern
utilizadas desde OLE para conseguir la automatizacin, para que una aplicacin pueda
ofrecer una interfaz programable.
Las aplicaciones que vienen con Microsoft Office (Word, Excel, Access), el
propio Microsoft Internet Explorer, entre otros, soportan la automatizacin OLE.
OLE no es soportado por Windows de forma directa, lo que quiere decir que no
todos los programas de este entorno grfico trabajan en OLE, ya que es preciso que las
aplicaciones hayan sido diseadas para soportar sus funciones.
La especificacin OLE permite incorporar enlaces entre determinadas partes de
los programas, y as, es posible controlar desde una aplicacin lo que se est realizando
en otra.
Una aplicacin que trabaja con OLE puede actuar como servidor, como cliente o como
las dos cosas.
13 Tomado http://www.iespana.es/perl-es/OLE.htm
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
19
Para que se puedan pasar los datos entre aplicaciones, se requiere que existan
copias completas de los datos en la memoria, para permitir controlar qu datos van siendo
pasados.
2.5 Generalidades de un Servidor OPC 14El OPC (en ingls OLE for Process Control), o en espaol OLE para control de
procesos, es una especificacin tcnica no propietaria definida por la Entidad OPC
Foundation (OPC Foundation es una entidad sin fines de lucro, encargada de administrar
la especificacin OPC) y consiste bsicamente en un Sistema de Interfaces Estndar
basado en OLE/COM y DCOM de Microsoft. Con OPC es posible nter operar
dispositivos industriales con sistemas de informacin o aplicativos de escritorio. En otras
palabras, el OPC permite desarrollar de una manera muy prctica y eficiente aplicaciones
que pretendan comunicarse con equipos industriales controlados por PLCs. 15Desde un punto de vista general muchos aspectos de OPC son similares al
DDE, pero la diferencia principal est en la puesta en prctica usando la tecnologa de
COM de Microsoft (modelo componente del objeto). Permite intercambio rpido con
datos de proceso de la automatizacin y el interfaz abierto de OPC, permite el acceso a
los datos del servidor de OPC de la misma manera estndar de los usos del cliente de
OPC. 16 OPC es un conjunto de protocolos para interfaces OLE/COM estndar
destinados a estimular una mayor interaccin entre las aplicaciones de
control/automatizacin, los dispositivos/sistemas de campo y las aplicaciones de
ofimtica/gestin en la industria de control de procesos.
En cooperacin con Microsoft, cinco empresas, Intellution, Opto-22, Fisher-
Rosemount, Rockwell Software y Intuitiv Software, se unen para crear OPC Foundation
en Mayo de 1995. El objetivo del comit conformado fue proporcionar una interfaz de
programacin de aplicaciones estndar para el intercambio de datos que pudiese
simplificar el desarrollo de drivers de I/O y mejorar el rendimiento de los sistemas de
interfaz.
14 Tomado de http://www.microsoft.com/spanish/msdn/comunidad/mtj.net/voices/art123.asp 15 Traducido del manual de ayuda del OPC Server de la compaa Unitronics 16 Tomado de https://www.software.omron.es/software/cx/pages/cx_comun.jsp?id=6
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
20
El OPC elimin problemas de duplicacin de esfuerzo, inconsistencias entre
vendedores de drivers, soporte para cambios en caractersticas de hardware, conflictos de
Acceso, estableciendo una interfaz de comunicacin comn, lo cual ha beneficiado
enormemente el desarrollo de aplicaciones HMI y sistemas SCADA.
El OPC ofrece varias ventajas entre las cuales destacan las siguientes:
Los fabricantes de hardware tienen que hacer solamente un conjunto de componentes de software para que los clientes los utilicen en sus aplicaciones.
Los desarrolladores de software no tienen que rescribir drivers debido a cambios en caractersticas o adiciones en un hardware.
Los clientes tendrn ms opciones con las cuales puedan desarrollar diversos sistemas de aplicacin a nivel industrial.
Posibilidades con el OPC:
Acceder a datos en lnea: La lectura y la escritura eficiente de datos entre una estacin central y un dispositivo de control de procesos se puede realizar de forma flexible y
eficiente.
Control de alarmas: El OPC provee mecanismos para que sus clientes sean notificados de la ocurrencia de acontecimientos y de condiciones de alarmas
especificadas.
Acceso a datos histricos: El OPC permite la lectura, procesamiento y correccin de datos histricos con un eficiente motor de acceso.
Con la arquitectura OPC se aprovechan las ventajas de la interfaz COM para
ampliar su funcionalidad.
La especificacin OPC incluye lo siguiente:
Interfaz COM/DCOM para ser usada por clientes Locales o Remotos. Referencias a la Interfaz de Automatizacin OLE.
Requerimientos de Funcionalidad:
OPC es respaldado completamente por C++, Visual Basic y Delphi. Cualquier cliente con interfaz OLE. No respalda el uso con VBScript o JavaScript.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
21
La especificacin OPC requiere como Sistema Operativo Windows 95/98 (con DCOM), Windows NT 4.0 o Superior. En todos los casos es recomendable instalar la
ltima versin de Services Pack correspondiente.
La Figura siguiente representa el funcionamiento del OPC con las interfaces
personalizada y automatizada.
Figura N2.1 Funcionamiento e Interfaces de OPC17
El modelo jerrquico de objetos definido por OPC Foundation se representa en la
siguiente figura:
Figura N2.2 Modelo de Objetos del Servidor de Automatizacin OPC
La descripcin de cada uno de los objetos del modelo anterior, se presenta en la
siguiente tabla:
17 Tomado http://www.iespana.es/perl-es/OLE.htm
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
22
Tabla 2.1 Descripcin de la coleccin de objetos de la especificacin OPC
OBJETO DESCRIPCIN
Servidor OPC Es una instancia de un servidor OPC. Se debe crear un objeto Servidor
OPC antes de poder referenciar los otros objetos. Este contiene la
coleccin Grupos OPC y el objeto Buscador OPC.
Grupos OPC Es una coleccin de los objetos Grupo OPC que el cliente ha creado.
Grupo OPC El propsito de este objeto es mantener la informacin de estado y
proveer el mecanismo para ofrecer los servicios de adquisicin de datos
por la coleccin de objetos tem OPC.
tems OPC Es una coleccin que contiene todos los objetos tem OPC que el cliente
ha creado.
tem OPC Es un objeto que mantiene la definicin de los tems, sus valores, estados
y datos de la ltima actualizacin.
Buscador OPC Es un objeto que permite buscar nombres de tems en un servidor
configurado.
Un servidor de acceso a datos OPC est formado por varios objetos: el servidor, el
grupo y el elemento. El servidor de objetos OPC ofrece informacin sobre el
servidor y sirve como un contenedor de grupos de objetos OPC. El grupo de objetos
OPC mantiene informacin acerca de s mismo y proporciona los mecanismos para
contener y organizar lgicamente los elementos OPC; los grupos OPC proporcionan
una forma para organizar los datos de los clientes; por ejemplo, el grupo podra
representar los elementos en una pantalla particular del operador o a travs de un
informe; los datos pueden ser ledos y escritos, y las conexiones basadas en excepciones,
pueden ser creadas entre el cliente y los elementos en el grupo y pueden ser activadas y
desactivadas segn sea necesario; un cliente OPC puede configurar el porcentaje de los
datos que deben ser cambiados antes de la actualizacin.
Hay dos tipos de grupos, pblicos y locales (o privados); los pblicos se realizan
para ser compartidos entre varios clientes, mientras que los locales son privados para el
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
23
cliente en cuestin. Existen interfaces especficas opcionales para los grupos pblicos;
dentro de cada grupo, el cliente puede definir uno o ms elementos OPC
Los elementos OPC representan conexiones a fuentes de datos dentro del
servidor; un elemento OPC, no es accesible por el cliente como un objeto. As pues, no
hay una interfaz externa definida para un elemento OPC; todos los accesos al elemento
OPC se realizan a travs del objeto grupo OPC que contiene el elemento OPC, o
simplemente el grupo en el que el elemento ha sido definido.
Asociado a cada elemento existe un valor, calidad y valor temporal. Los
elementos no son las fuentes de datos, slo son conexiones a ellas; el elemento OPC debe
ser entendido como la direccin de los datos, no como la fuente fsica actual de los datos
a los que la direccin referencia, puesto que la fuente real de los datos es el dispositivo
controlador, regularmente un PLC.
2.6 Compilador Grfico Delphi. 18Borland Delphi es un ambiente de Desarrollo Rpido de Aplicaciones (RAD:
Rapid Application Development) para el lenguaje ObjectPascal en el sistema operativo
Windows 95/98/NT/2000 es producto de BORLAND Corporation. Los sistemas RAD
estn orientados a facilitar la productividad en el desarrollo de software, a las velocidades
de procesamiento que brinda actualmente el hardware.
Algunas de las caractersticas que hacen de Delphi un sistema de alta
productividad y excelencia son:
Ambiente visual de desarrollo para aplicaciones controladas por intervenciones o eventos de usuario sobre interfaces grficas. Fcil integracin de informes y
grficos de gestin.
Lenguaje de programacin de excelencia en estilo y expresividad: ObjectPascal. ObjectPascal de Delphi es un Pascal Orientado a Objetos (OO), completamente
comprometido con el modelado de objetos.
Proporciona una jerarqua muy extensa de Clases de Objetos reusables y extensibles, con recursos de computacin visuales y de procesamiento.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
24
En las versiones Professional y Enterprise, Delphi ofrece clases para el desarrollo de aplicaciones en Internet soportadas por TCP/IP, para aplicaciones distribuidas.
Tambin con soporte a los modelos de distribucin de objetos COM, DCOM y
CORBA.
Componentes integrados dentro del lenguaje, lo que reduce considerablemente la utilizacin de libreras y controles externos, por lo tanto menos problemas para el
usuario.
Tratamiento de errores mediante excepciones. Soporte avanzado de Bases de Datos mediante BDE (Borland Database Engine),
ADO (ActiveX Database Objects, tecnologa de Microsoft de acceso a Bases de
Datos e Internet) , finalmente InterBase Express, acceso nativo a InterBase, para
desarrollo Cliente/Servidor off-line.
Componentes compatibles con Microsoft Office. Facilidad en la distribucin de aplicaciones con el InstallShield Express.
Bsicamente, estas descripciones tcnicas, lo que quieren decir para esta
aplicacin es que esta herramienta (Delphi), permite extraer la informacin de un
servidor OPC que se comunica con PLC con un protocolo determinado y por medio de
los enlaces OLE de Windows, realiza una aplicacin grfica de monitoreo estilo SCADA
en donde refresca constantemente los datos transmitidos, creando as una interfaz HMI.
Los elementos utilizados para este tipo de aplicaciones (las anteriormente
citadas), dependen de herramientas tales como OLE y ActiveX Database Objects 19
(nueva tecnologa de acceso a datos), tanto como funciones (eventos) drag and drop,
entre otros.
Este tipo de aplicaciones son una buena muestra de tecnologa y hace uso de
innumerables elementos, por lo que una plataforma como Delphi es de gran utilidad al
poseer todo este tipo de operaciones de avanzada.
18 Tomado de http://afrodita.faces.ula.ve/MartaSananes/Cursos/Delphi/ y http://leo.worldonline.es/acanudas/pdf/dp5intro.pdf 19 Microsoft ActiveX Data Objects (ADO) es una interfaz basada en Automatizacin para obtener acceso a datos. ADO utiliza la interfaz de OLE DB para tener acceso a un amplio conjunto de orgenes de datos, incluyendo pero no limitndose a los datos proporcionados mediante ODBC. Tomado de http://www.sqlmax.com/ado.asp
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
25
CAPTULO 3: Desarrollo de una Interfaz HMI Debido a que todos los PLCs son diferentes tanto en caractersticas de Hardware
como de Software este captulo es dedicado al conocimiento y descripcin del modelo de
PLCs M90, empezando desde una resea de la compaa desarrolladora de este tipo de
controladores, hasta el propsito del proyecto, la implementacin de la aplicacin
SCADA para este PLC. Por lo que se tratarn temas tales como especificaciones tcnicas
elctricas en su mayora, hasta la descripcin de los registros internos de este aparato.
3.1 Breve resea de la compaa Unitronics
20Unitronics Ltd. es una compaa de tecnologa avanzada, cuya especializacin
particular es en el rea de produccin de Controladores Lgicos Programables (PLC),
cerebros de la computacin que hacen posibles las lneas de produccin automatizadas.
Su personal abarca a cuarenta personas de gran conocimiento, del sector de alta
tecnologa israel. Entre los aspectos ms destacados es el departamento R y D, esta
compaa se ha sostenido en el filo de la investigacin tcnica y el desarrollo. Desde
1989, Unitronics ha introducido muchos productos innovadores que han revolucionado el
acercamiento a la produccin de las lneas de automatizacin.
Entre sus productos destacados estn el WebPLC. Este dispositivo basado en
Internet transform el acercamiento de la industria a las comunicaciones de datos.
Unitronics entrega sus productos a travs de distribuidores en Europa, Amrica del sur,
Asia, y su subsidiaria surafricana.
Los productos han estado en servicio de plantas de compaas importantes tales
como: Coca Cola, Dannone, Elf Lub N.V., Campia Melkuni Mona, Agfa, Colgate-
Palmolive, Avena Quaker, Industrias Aeronuticas de Israel, Granja Frites, Heinz, Las
minas de oro de Klooftmine, y Nestl.
20 Tomado de www.unitronics.com y traducido al espaol por Alexander Barrantes Muoz.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
26
3.1.1 Misin
Su misin es hacer la automatizacin eficiente, comprable, y alcanzable.
El principal propsito de la produccin de la cadena de automatizacin es
producir mercancas sin la intervencin humana.
El equipo del R y D crea los nuevos dispositivos de la automatizacin (PLC)
combinando un conocimiento profundo de requisitos industriales y de la maestra tcnica
con el nico objetivo de la utilidad.
Los resultados son PLCs que cumplen constantemente el estndar para la industria
de la automatizacin. Los productos de Unitronics se utilizan en petroqumica,
automovilismo, procesamiento de alimentos, plsticos y textiles, energa y ambiente, del
agua y de aguas residuales, en cualquier campo donde se requieren procesos
automatizados.
3.1.2 Historia de sus productos
En esta compaa dentro de sus grandes talentos destacan: la capacidad de
desarrollar nuevas tecnologas y de utilizarlas para construir dispositivos rentables que
ofrecen funcionalidad excepcional.
Unitronics irrumpi en el campo de la automatizacin industrial en 1989 con el
revolucionario ADP86. Este dispositivo (PLC) era ms rpido que cualquier producto de
la competencia. Tambin tena otras dos caractersticas importantes: protocolos de
comunicaciones flexibles y habilidades programables de trabajos mltiples.
Increblemente el ADP86 posea un precio de $5.000, donde los productos de
competencia con menor funcionalidad valan $15.000 o ms.
En 1992, Unitronics hizo una brecha pica en tecnologa de la automatizacin. Se
cre el ltimo PLC de uso fcil, el OPLC. Las series de OPLC combinan paneles de
operacin y PLCs en un solo dispositivo unificado, fcil de programar y operar.
El OPLC sobresali y cambi radicalmente la automatizacin. Unitronics
refin y desarroll una gama completa de dispositivos OPLC, apuntando a un lugar de
mercado especfico en el mundo de la automatizacin.
El M90, lanzado en 1999, es el pinculo del desarrollo de OPLC, un paquete
minsculo que incluye grandes caractersticas.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
27
El ao 2000 trajo el WebPLC basado en Internet. WebPLC de Unitronics
estuvo conducido por la onda del Internet, la revolucin de las comunicaciones, en donde
el Internet entr en cada faceta de la vida pblica y privada.
El WebPLC, en las etapas finales del desarrollo, culmina al integrar lo mejor
de la nueva tecnologa en los productos.
3.1.3 Breve Organigrama de la compaa
Abajo se muestra un pequeo grfico del organigrama de la compaa Unitronics.
Figura N3.1 Organigrama de la Co. Unitronics
3.1.4 Puntos Claves
La materia prima ms importante es la gente. La llave a la automatizacin acertada es la comunicacin. El personal trabajador del R y D abarca las disciplinas de la ingeniera,
programacin, y comunicaciones.
3.1.5 Productos
Creacin de PLCs con interfaz integrado del operador. Las series del Controlador OPLC combinan paneles de operacin y PLCs en
un solo dispositivo unificado, fcil de programar y operar. Los paneles de
Operacin contienen una pantalla y un teclado de visualizacin. La pantalla de
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
28
visualizacin se utiliza para exhibir mensajes, de modo que el PLC pueda
comunicarse con el operador que supervisa el proceso automatizado. El teclado
se utiliza para incorporar la informacin en el sistema y para iniciar funciones, de
modo que el operador pueda comunicarse con el PLC corriendo el proceso
automatizado.
3.2 La familia de productos de Unitronics
Los dispositivos campo-endurecido son utilizados para condiciones exigentes que
existen en industria pesada o ligera. Los productos de Unitronics son para satisfacer
cualquier proceso automatizado.
Controladores OPLC para los usos que requieren un interfaz del operador.
PLCs con configuraciones I/O internas.
PLC tradicionales
.Tarjetas de entrada-salida para el proceso de datos, para uso de aplicaciones de
automatizacin.
La familia de Controladores Unitronics, poseen los siguientes modelos:
Los Controladores con HMI son:
M310 M228 M218 M210
M216 M190 M90
Seguido del M90, Unitronics introduce una nueva serie de controladores, llamada Vision.
Hay tres tipos de controladores en esta serie:
Vision 230 Vision 260 Vision 280
Abajo se muestran tres de sus modelos.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
29
Figura N3.2 Familia de PLCs de Unitronics
3.2.1 Caractersticas generales de los productos
La familia de PLCs Unitronics poseen caractersticas generales comunes entre cada
modelo, abajo se describen las principales:
R.T.C. Reloj en tiempo real. Este reloj permite funciones especficas del reloj. El RTC tiene un respaldo de la batera de 7 aos.
Tamao del programa de 16K palabras. La cuenta de la palabra se hace segn la traduccin del programa de STL.
Tiempo de ejecucin. El tiempo de la exploracin es 0,5 microsegundos por un bit de operacin
Teclado. La tecla del modo de informacin (< i >) se utiliza solamente para mostrar a travs de las pantallas, la informacin de los sistemas de operacin. Para el Vision 260 se
tienen 33 teclas.
Pantalla. La serie Vision tiene una pantalla grfica. Se puede crear hasta 100 diferentes exhibiciones que acomodan hasta 60K de datos. Cada exhibicin puede contener el
texto libre, bmp (mapa de bits) y variables.
En cada exhibicin se puede agregar hasta 16 variables. Las variables pueden venir en forma de texto o representado por una imagen del valor del bit del estado, de las listas,
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
30
del tiempo y la fecha, y de los valores de los contadores.
VisiLogic permite al programador: Construir la aplicacin del PLC usando elementos y funciones click-and-drop en el VisiLogic.
3.2.1.1 El modo de informacin
El modo de informacin (Info.) es una ventana dentro del controlador. Permite que un operador compruebe y cambie los valores especficos almacenados dentro
de un controlador sin la necesidad de una PC o del software U90.
El modo del Info. es seleccionado presionando la tecla < i > por varios segundos. 3.2.1.2 La estructura de memoria de la serie M90
La estructura de memoria de la serie M90 es constituida por 4 elementos:
MB, Bit de Memoria. Puede ser 1 o 0 lgico. SB, Bit del Sistema. MI, Enteros de Memoria. Registro de 16 bits (15 + signo) que puede ser cualquier
nmero entero dentro de la gama -32768 a +32767.
SI, Enteros del Sistema. Registro de 15 bits controlado por el sistema que puede ser cualquier nmero entero dentro de la gama -32768 a +32767.
El SI y el SB son una clase de interfaz entre el sistema de operacin y el programador (o
una aplicacin).
Toda la memoria de la serie Vision es respaldada por una batera.
Otros operandos que participan en la estructura de memoria son:
I, Entradas . O, Salidas. T, Temporalizadores. #, Nmeros directos.
MB y MI - un total de 256 de cada uno. Los primeros 16 MBs y MIs estn bajo respaldo de bateria.
Temporalizadores - un total de 64.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
31
Entradas y Salidas - segn la configuracin de hardware. La serie M90 trabaja con memoria flash. La memoria flash es ms estable porque no es
dependiente en una fuente de alimentacin.
Un procedimiento de la transferencia directa consiste en:
Ladder HMI Temporalizadores Variables Configuracin del Hardware Configuracin del Modem SMS
La serie M90 permite la descarga en marcha .
Los procesos de descarga en los controladores de Unitronics ocurren en una memoria
RAM y desde ella van al flash mientras que la mquina todava funciona.
Solamente una descarga de un cambio en la configuracin del hardware o un bloque de la
funcin conducir a la parada y al reajuste del controlador.
3.2.1.3 Variables
El M90 tiene 50 variables diferentes. Las mismas variables pueden ir en muchas
pantallas diferentes y cadenas de caracteres SMS. Las variables binarias permiten que el usuario
agregue el texto a la pantalla de la serie M90 segn el estado de cierto bit. Este bit puede ser un
MB, SB, I, O un contador de tiempo. Para evitar problemas de memoria slo se puede
introducir 6 caracteres por cada opcin.
La variable Entera permite que el usuario pueda leer o escribir el valor de cierto registro
desde la memoria del controlador, estos enteros de slo lectura pueden ser un MI o un SI.
Los lmites de la linearizacin y de la entrada son parte del trabajo que el sistema de
operacin hace para el usuario.
Este nmero entero puede ser cualquier tipo de datos, construido con la ayuda de una
contrasea para pantallas que llevan a cabo informacin sensible.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
32
3.2.1.4 Comunicacin
La serie M90 tiene 2 puertos de comunicacin posibles:
1 puerto serial RS232
1 CANbus
Puerto Serial
Se utiliza el puerto serial para descargar aplicaciones en el PLC M90. El puerto serial
trabaja con:
RS232 RS485 + convertidor
El M90 es un esclavo en una red de comunicacin serial.
El puerto serial se comunica con el PLC M90 usando el protocolo Pcom de Unitronics.
El Pcom es un protocolo cerrado, lo que significa que no se puede agregar funciones a l. Sin
embargo, se da libremente como OCX con toda la documentacin de modo que cualquier
persona pueda ponerla en ejecucin en una aplicacin en su PC.
Uso del protocolo Pcom
Una PC puede hablar con un PLC M90 en una de dos maneras:
Implementando un protocolo en una aplicacin en la PC. Usar una aplicacin de un servidor DDE. Usar una aplicacin de un servidor OPC. El M90 no puede inicializar la comunicacin en una comunicacin serial. El puerto serial es
tambin un puerto de acceso remoto y un dispositivo de conexin.
Puerto de CANbus
La Serie M90 tiene un puerto CANbus.
El Unitronics CANbus corre en la misma capa fsica que el A.B. DeviceNet pero en un
diferente protocolo.
El puerto de CANbus se puede utilizar de 3 maneras:
Para conectar 32 unidades con uno de los grandes controladores Unitronics. Para conectar una red de hasta 63 unidades con una PC.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
33
Para conectar una red de hasta 64 unidades entre s. El puerto CANbus est situado al lado del controlador.
3.3 Caractersticas Generales del M90 OPLC 21El M90 Es un PLC compacto con I/Os integrados e interfaz grfica de operador.
La siguiente tabla describe brevemente, la cantidad, simbologa y otras caractersticas de
los registros internos del M90.
Tabla 3.1 Descripcin de registros internos del M90
Smbolo del tipo de Dato Smbolo Smbolo del tipo de Dato Smbolo Bits de Memoria (bobinas): 1024
MB Contadores: 64, 16 bit
T
Enteros de Memoria (registros): 256, 16 bit
MI Entradas: 512
I
Bits del sistema: 256
SB Salidas: 512
O
Enteros del sistema: 256, 16 bit
SI
Los tipos de datos del sistema, mencionados abajo, se ligan a ciertos valores o funciones
del controlador y son reservados para uso por el sistema. Algunos de ellos estn disponibles.
La interfaz RS232 est va los puertos seriales del tipo RJ-11. La siguiente tabla muestra
la distribucin de sus pines.
Tabla 3.2 Distribucin de pines del puerto RS232
Diagrama Nmero de Pin Funcin 1 Desconectado 2 Referencia 0V3 Seal TxD 4 Seal RxD 5 Referencia 0V
6 Desconectado
21 Traducido de la gua del usuario del OPLC Vision 230
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
34
La conexin PC-PLC se muestra en el siguiente grfico:
Figura N3.3 Conectando la PC con un Controlador
Anlogamente, la descripcin de conexin para el puerto CANbus, sigue la descripcin
de la siguiente tabla:
Tabla 3.3 Descripcin de conexin para el puerto CANbus
-V Fuente comn de 24V para CANbus L CAN low PE Tierra H CAN high +V Fuente de 24V para CANbus.
Con respecto al modo de informacin, una descripcin ms detallada de las categoras
que se pueden acceder por medio de l, se describe en la siguiente tabla.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
35
Tabla 3.4 Categoras de informacin que se pueden alcanzar en el modo de Informacin
Categora Tema Acciones Posibles Entradas Ver estado de las entradas
Forzar el estado de las entradas a 1 (FR1) o 0 (FR0). Los valores forzados permanecen en efecto hasta que se selecciona el modo normal (NRM), o hasta el controlador se inicializa o reajuste. Los valores forzados de las entradas no afectan su programa. Esto puede ser til en la prueba del efecto de una condicin de la entrada en un estado de la salida
Salidas Ver estado de las salidas Forzar el estado de las salidas a 1 (FR1) o 0 (FR0). Los valores forzados de las salidas no afectan su programa. Set/Reset el estado de la salida
Bits de Memoria Bits del Sistema
Ver el estado de los bits. Cambiar el estado de los bits (Set/Reset).
Tipos de Datos
Contadores Entrar el valor del tiempo preestablecido Ver el valor y el estado actuales del contador de tiempo seleccionando la opcin de R.T.
Modelo y Versin O/S
Revisar el nmero de modelo del controlador y la versin del sistema operativo Revisar si el controlador est en modo de funcionamiento o de parada
Modo de Trabajo Revisar si el controlador est en modo de funcionamiento o de parada Reajustar el controlador. Esto reinicia el programa; restaurando valores de encendido y todos los tipos de datos a excepcin de esos protegidos por el respaldo de memoria con la batera Inicializar el controlador. Esto recomienza el programa e inicializa todos los valores, restaurando los valores a 0 a todos los tipos de datos
Tiempo y Fecha Ver los ajustes del reloj en tiempo real (RTC). Observe que todos los ajustes del control del RTC estn basados en funciones de tiempo. Cambiar los ajustes del RTC va el teclado del controlador.
ID de la Unidad El nmero de ID de la unidad identifica la posicin en la red del controlador. Cambiar el nmero de ID. El nuevo nmero de ID ser recordado en efecto hasta que el controlador sea reiniciado. Quemar el nmero de ID dentro de la memoria FLASH del controlador. Esto es un cambio permanente.
Puerto Serial 1 Ver y editar los ajustes de comunicacin. Seleccionar cambiar o quemar los nuevos ajustes.
CANbus Baud Rate
Cambiar el baud rate del CANbus.
Sistema
Ajuste de la Pantalla Sensible al Tacto
Seguir la instrucciones de la pantalla.
Clave Nuevo Ajustar una nueva clave
3.3.1 Tipos de datos del sistema
Los tipos de datos especficos se ligan a los parmetros fijos y son inalterables por el
programa de usuario, tal como Bit de encendido SB 2. Se puede escribir en ciertos tipos de
datos. stos estn marcados con un asterisco (*), por ejemplo el ID de la unidad (SI 8). Todos
los SBs y SIs no listados son reservados para uso por el sistema.
Las siguientes tablas, muestran los registros del sistema y sus respectivas funciones y
han sido divididos por grupos de cada categora.
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
36
Tabla 3.5 La funcin de los bits del sistema
Bits del sistema (SB) Funcin 0 Siempre 0 1 Siempre 1 2 Bit de encendido 3 Pulso de un segundo 4 Divide por cero 5 Salida(s) de corto circuito 5 Teclado activo 7 Pulso de 100ms 8 Batera baja 30 Entradas del teclado numrico HMI completo 31* Refrescar lo mostrado actualmente en la Pantalla LCD 32 Entradas del teclado numrico HMI en progreso 40-63 Teclas del teclado numrico 200*-215* Operadores de red 236 Error de comunicacin de red 237* Red desactivada 250 Entrada del teclado numrico dentro de los lmites 251 Entrada del teclado numrico excede los lmites
Tabla 3.6 Funciones de Bits del Sistema del teclado
Bits del Sistema
(SB)
Tecla del
Teclado
Bits del Sistema
(SB)
Tecla del
Teclado SB 40 SB 47
SB 41 SB 48
SB 42 SB 49
SB 43 SB 50
SB 44 SB 51
SB 45 SB 52
SB 46
SB 53
IE-0502 Interfaz Humano-Mquina para la familia de PLCs Unitronics.
Diciembre del 2004
37
Tabla 3.7 Funciones de los Enteros del Sistema
Enteros del Sistema Funcin 0 Tiempo de exploracin 6 Tecla actual presionada 7* Contraste del LDC (solo V280) 8* ID de la unidad 9* Intensidad de las luces del LDC 30* Segundos actuales, segn RTC 31* Tiempo actual, segn RTC 32 Fecha actual, segn RTC 33 Ao actual, segn RTC 34 Da actual, segn RTC 80 Estado del Modem: COM1 81 Cdigo de error del Modem: COM1 82 Estado del Modem: COM2 83 Cdigo de error del Modem: COM2 200*-201* Operadores de red 236 Cdigo de Comunicacin de red 237 Red: falla del ID de la unidad
3.3.2 Especificaciones Tcnicas
I/Os: integrados, se integran en el sistema va mdulos snap-in. o Entradas Digitales: 10 entradas PNP, voltaje nominal 24VCD con 3mA,
impedancia 8.4k, longitud del cable mayor a 100 metros.
o Entradas Analgicas: 10 bits, multi-rango de entrada de: 0-5V, 0-10V,0-20mA, 4-20mA. Mtodo de conversin aproximacin sucesiva. Impedancia mayor a
100k a voltaje constante y 250 a corriente constante.
o Salidas Digitales: 6 salidas de relee a 230VCA/24VCD tipo SPST-NO. Corrie
Top Related