05 Desarrollo Del Software

7/23/2019 05 Desarrollo Del Software

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UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA Edwin Marcelo Garca Torres

DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN PROTOTIPO CON SISTEMA SCADA APLICADO AL CONTROL DEL MICRO CLIM A Y DOSIFICACIN DEL PRODUCTO ALMACENADO EN S ILOS

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CAPTULO V

DESARROLLO DEL SOFTWARE SCADA Y PROGRAMACIN DEL PLC

INTRODUCCIN:

En este capitulo se desarrollar un sistema que permitir controlar y supervisar el

micro clima en silos, capaz de actuar automticamente sobre la temperatura, as

como tambin permitir realizar dosificacin (mezcla) de los productos almacenados.

Al inicio del captulo se desarrollar el software de los procesos cliente servidor, y

cliente web, posteriormente se realizar la programacin del PLC, protocolo e

interfase de comunicacin entre PLC y la PC, control de temperatura, dosificacin y

se finalizar con la simulacin del proceso.

El sistema est compuesto de: computador (PC) que posee el Software SCADA

InTouch con las pantallas necesarias para la supervisin y operacin del proceso, est

conectada a travs de una red Modbus RS-232 a un PLC TRILOGIC TD100 2424,

que permiten el arranque de los ventiladores, la apertura de los solenoides, control de

los tornillos dosificadores, la visualizacin de valores de variables, la configuracin

de parmetros del controlador, el reporte de alarmas y la visualizacin de histricos.

5.1. SISTEMA SCADA

Este sistema se ha realizado con la herramienta Intouch 8.0 donde se implementar laInterfase Hombre Mquina (HMI), las funciones bsicas mas importantes que realiza

el sistema de supervisin son las siguientes:

Visualizacin en tiempo real del estado de la planta.

Dosificacin (Mezcla) del producto almacenado.

Realizacin de ficheros histricos con los valores de las temperaturas.

Elaboracin de reportes.


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Control de acceso y registro de eventos en una base de datos.

Gestin del mantenimiento configurable por el usuario.

Al iniciar el Sistema primero se visualizar la pantalla principal identificando losdatos principales del proyecto y la empresa para la que fue desarrollada, en este caso

nos muestra informacin de la tesis y la Universidad en la que se est creando. Esta

pantalla de la Figura N 5.1 se denomina CARTULA.

Figura N. 5.1 Cartula

En la parte inferior derecha de la cartula se presenta el botn CONTINUAR, el

cual al ser presionado pasa a la siguiente ventana denominada IDENTIFICACIN

DEL OPERADOR DEL SCADA.Figura N. 5.2

Figura 5.2 Identificacin del Operador del Scada


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En esta pantalla tenemos dos botones identificados como IDENTIFICARSE y el

botn SALIR.

Programacin para el botn IDENTIFICARSELOGIN=PostLogonDialog();

Show "ACCESO";

IF $AccessLevel = 100 THEN

Show "INGRESO";

Hide "ACCESO";

ELSE

Show "CARATULA";

ENDIF;

ELSE

Show "INGRESO";

Hide "ACCESO";

ENDIF;

Al hacer clic en el botn IDENTIFICARSE aparece la pantallaque se muestra en

la Figura N. 5.3, en donde el usuario debe ingresar su nombre y clave con el cual

acceder al sistema.

Figura 5.3 Ingreso de nombre y clave

Esta pantalla nos da el mismo software INTOUCH para identificacin de usuarios.

Al ingresar el nombre y clave del usuario nos llevar a la pantalla cartula en donde

al hacer clic en el botn inferior derecho CONTINUARaparece la pantalla


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IDENTIFICACIN DEL OPERADOR DEL SCADA pero con el botn entrar

activado para acceder al sistema.

Esta pantalla tiene 3 botones, Cambiar Usuario, Entrar, y Salir, como se

muestra en la Figura N. 5.4.

Figura 5.4 Identificacin del Operador Scada

Programacin para el botn CAMBIAR USUARIO

LOGIN=PostLogonDialog();

Al hacer clic en el botn ENTRAR aparece la pantalla principal del sistema el

mismo que contiene: (Figura N. 5.5)

Zona de identificacin de alarmas y mantenimiento

Hora y fecha

Men Horizontal Men Vertical

Programacin para el botn CAMBIAR ENTRAR

IF $AccessLevel >= 100 THEN

Show "PRINCIPAL";

Show "GENERAL";

ENDIF;


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Programacin para el botn CAMBIAR USUARIO

WWControl(InfoAppTitle("View"), "Close");

Figura N. 5.5 Pantalla Principal

5.1.1 Zona de Identificacin de alarmas y mantenimiento

Se encuentra en la parte superior izquierda la cual contiene dos iconos:

Indica que existe algun servicio de mantenimiento pendiente.

Identifica que existe actualmente alguna alarma.

- Zona de identificacin de alarmas y

mantenimiento- Hora y fecha

- MenVertical

- Men Horizontal

AREA DEVISUALIZACION DE

PANTALLAS


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Estos iconos se presentan en todas las pantallas y comienzan a parpadear en caso que

se presente cualquiera de las condiciones anteriormente mencionadas, dando un clic

en cualquiera de ellos se dirige hacia la pantalla de mantenimiento o alarmasrespectivamente.

5.1.2 IDENTIFICACIN DE ALARMAS

Al hacer clic en el icono parpadeante de Alarmas abre la pantalla de alarma, que se

muestra en la Figura N. 5.6, especificando el problema generado. Este no se oculta

mientras no se acepte la alarma.

Figura N. 5.6 Pantalla con alarma identificada.

Otra informacin que podemos visualizar es la fecha y hora, la misma que se

mostrar en todas las pantallas durante todo el tiempo que est activo el programa.


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5.1.3 MEN HORIZONTAL

Este men contiene seis botones los cuales permiten acceder a seis paneles que son:(Figura N. 5.7)

Cartula

Vista General

Silos

Dosificador

Formulas Salir.

Figura N. 5.7 Men Horizontal

5.1.4 BOTN CARTULA.

Al hacer clic en este Botn nos lleva a la Cartula del Sistema, al cual para que el

usuario pueda volver a ingresar debe identificarse como ya fue sealado.

Programacin para el botn CARATULA


Show "PRINCIPAL";

Show "GENERAL";

ENDIF;

En vez de programar el Botn Cartula como se seala se puede escoger entre las

opciones que facilita el mismo sistema como las pantallas que se indican en la Figura

N. 5.8.


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Figura N. 5.8 Tipos de Objetos para el Botn Cartula del Men Horizontal

5.1.4 BOTN VISTA GENERAL.

Al hacer clic en este botn aparece la pantalla donde se muestra todo el proceso

para el cual se desarrolla el Sistema Scada. (Figura N. 5.9)

Figura N. 5.9 Vista General del Sistema.


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Programacin para el botn CARATULA

IF $AccessLevel >= 100 THENShow "PRINCIPAL";

Show "GENERAL";

ENDIF;

Igual que el anterior se puede escoger entre las opciones que facilita el mismo

sistema como las pantallas que se indican a continuacin. (Figura N. 5.10)

Figura N. 5.10 Movimientos de pantallas

5.1.5 BOTN SILOS.

Este botn nos muestra la pantalla donde se encuentran los silos en el cual se

almacenarn los diferentes tipos de productos. (Figura N. 5.11)


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Figura N. 5.11 Ingreso y Almacenamiento del Producto en Silos

Esta pantalla tiene tres botones, los mismos que controlaran el ingreso del producto a

los silos, almacenamiento y la parada.

Programacin para el botn INGRESO DE PRODUCTO

Por medio de este botn podemos escoger el grano, la cantidad y en el silo se va a

almacenar.


Show "PRINCIPAL";

Show "GENERAL";

ENDIF;

Programacin para el botn ALMACENAR PRODUCTO

Por medio de la accin de este botn inicial la secuencia de almacenamiento del

producto.


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IF "SILO A" == SILO_SELEC THEN

IF producto1 == ingreso_producto_s1 THEN

ALMACENAJE = 1;ELSE

ALMACENAJE = 0;

Show "MENSAJE PRODUCTO";

ENDIF;

ENDIF;

IF "SILO B" == SILO_SELEC THEN

IF producto2 == ingreso_producto_s2 THEN

ALMACENAJE = 1;

ELSE

ALMACENAJE = 0;

Show "MENSAJE PRODUCTO";

ENDIF;

ENDIF;

Programacin para el botn STOP

Este botn permite el proceso de almacenamiento en cualquier instante.

SILO_CONT = 0;

ALMACENAJE = 0;

ALMACENAJE_1 = 0;

silo1 = 0;

silo2 = 0;


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5.1.5 BOTN INGRESO DE PRODUCTO

Al hacer clic en este botn aparece una pantalla como se muestra en la Figura N.5.12, donde escogeremos el producto a almacenar, la cantidad en gramos y en qu

silo se lo va a hacer.

Figura N. 5.12 Ingreso de Producto

Programacin de la pantalla ingreso producto

La pantalla se carga con este programa:

SILO_CONT = 0;

ALMACENAJE_1=0;

ALMACENAJE=0;

IF producto1 == "" THEN

producto1 = ingreso_producto_s1;

ELSE

producto1= producto1;

ENDIF;


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ELSE

producto2= producto2;ENDIF;

Cuando est activa la pantalla ejecuta el siguiente programa:

IF 1 == P_SILO.Value THEN

ingreso_producto_s1 = TIPO_PRODUCTO;

ingreso_silo_a = CANTIDAD_PRODUCTO;SILO_SELEC = "SILO A";

FLECHA = 1;

FLECHA_P = 1;

ELSE

FLECHA = 0;

ENDIF;

IF 2 == P_SILO.Value THEN

ingreso_producto_s2 = TIPO_PRODUCTO;

ingreso_silo_b = CANTIDAD_PRODUCTO;

SILO_SELEC = "SILO B";

FLECHA_B = 1;

FLECHA_P = 1;

ELSE

FLECHA_B = 0;

ENDIF;

SILO_CONT = 0;

ALMACENAJE_1=0;

ALMACENAJE=0;

Cuando se cierra esta pantalla ejecuta el siguiente programa:

SILO_CONT = 0;


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ALMACENAJE_1=0;

ALMACENAJE=0;

IF producto1 == "" THENproducto1 = ingreso_producto_s1;

ELSE


ENDIF;



ELSE


ENDIF;

Luego de escoger el primer producto hacemos clic en el botn almacenar producto

para que el sistema simule el almacenamiento del producto en el silo de acuerdo a las

caractersticas que se especificaron. (Figura N. 5.13)

Figura N. 5.13 Proceso de Almacenaje del Producto


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Programacin de la pantalla silos

IF ALMACENAJE == 1 THENALMACENAJE_1=1;

ENDIF;

IF ALMACENAJE_1 == 1 THEN

IF SILO_CONT == 400 THEN

SILO_CONT = 400;

ELSE

SILO_CONT=SILO_CONT+1;

ENDIF;

ENDIF;

IF ventilador_s1 == 1 THEN

IF ventilado1 == 100 THEN

ventilado1 = 0;

ELSE

ventilado1 = ventilado1+10;

ENDIF;

ENDIF;

IF ventilador_s2 == 1 THEN

IF ventilador2 == 100 THEN

ventilador2 = 0;

ELSE

ventilador2 = ventilador2+10;

ENDIF;

ENDIF;

Cuando se ingresa el producto 1 aparece una ventana de alerta indicando que el Silo

escogido est vaci, se hace clic en aceptar y este procede a llenarse. (Figura N.

5.14a)


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Figura N. 5.14a Alerta indicando que el silo donde se almacenar el producto est vaci.

Tambin puede aparecer otro tipo de alerta como la que se muestra en la Figura N.

5.14b, la cual notifica que el silo est casi vaci, esto es cuando el producto en el silo

esta en un 10%

Figura N. 5.14b Alerta de Silo Casi Vaco (10% del Producto)

Luego se procede a almacenar el siguiente producto siguiendo los pasos que se

mostraron anteriormente. (Figura N. 5.15)

Figura N. 5.15. Almacenaje Producto 2


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En el caso de escoger un producto nuevo y se intenta almacenar en un silo que ya

estuvo almacenado aparece el un mensaje de error. (Figura N. 5.16)

Figura N.5.16 Mensaje de error indicando que el silo debe ser llenado con el mismo producto

o que debe escoger un silo vaco para almacenar el nuevo producto

La Figura 5.17 muestra el producto 2 almacenndose en el Silo 2 que se escogi.

Figura 5.17 Almacenaje del Producto 2 en el Silo B

De la misma manera antes de que el silo empiece a llenar aparecen los mensajes de

Alerta que se mostraron en el almacenamiento del producto1


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5.1.6 BOTN RECETAS.

Antes de proceder a Dosificar el producto se debe ingresar una frmula la cual indicael producto y la cantidad que se va a dosificar.

Se puede acceder a frmulas predeterminadas por el usuario, o se puede crear una

frmula nueva de acuerdo al requerimiento del mismo, la pantalla se muestra en la

Figura N. 5.18.

Figura N. 5.18. Pantalla de Edicin de Frmulas para la Dosificacin

En la seccin marcada con fondo amarillo se hace clic en el Botn VER

FORMULA al cual con los botones + y - podemos revisar las frmulas

existentes para la Dosificacin de los productos. Si en ella no existiera la que se

necesita se procede a crear una nueva haciendo clic en el botn Nueva Frmula,

para lo cual en la parte superior marcada con fondo azul se encuentra un panel donde

se ingresa los productos almacenados y se procede a crear una nueva frmula en base

a los mismos.


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De igual manera, si se desea modificar una frmula se la busca y haciendo clic en el

botn Modificar Frmula se puede crear nuevos porcentajes para la dosificacin.

Programacin para el botn VER FORMULA

RecipeLoad("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Formulas.csv",

"Formula","Formula_1");

Programacin para el botn MODIFICAR FORMULA

RecipeSave("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Formulas.csv", "Formula",

nombre_formula);

Programacin para el botn BORRAR FORMULA

RecipeDelete("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Formulas.csv",

nombre_formula);

Programacin para el botn NUEVA FORMULA

nombre_formula = " ";

numero_de_formula = 0;

producto_formula1 = " ";

producto_formula2 = " ";

cantidad_producto1= 0;

cantidad_producto2= 0;

Programacin para el botn Grabar Frmula en el PLC

IF producto1 == producto_formula1 THEN

cantidad_producto1 = form_cant_producto1;



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Show "MENSAJE DOSIFICACION";

error_dosificacion = "SIMULACION";

ELSEShow "MENSAJE DOSIFICACION";

error_dosificacion = "EL PRODUCTO NO ESTA ALMACENADO

EN EL SILO 1";

ENDIF;

IF producto2 == producto_formula2 THEN




error_dosificacion = "SIMULACION";

ELSE


error_dosificacion = "EL PRODUCTO NO ESTA ALMACENADO

EN EL SILO 2";

ENDIF;

Programacin para el botn +

RecipeSelectNextRecipe("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Formulas.csv",

nombre_formula, 131);

Programacin para el botn -

RecipeSelectPreviousRecipe("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Formulas.csv",

nombre_formula, 131);

RecipeLoad("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Formulas.csv",

"Formula",nombre_formula);


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5.1.7 BOTN DOSIFICADOR.

Al hacer clic en este Botn nos lleva a la pantalla donde se mostrar el proceso dedosificacin de los dos productos que se almacenaron en los silos correspondientes

como se muestra en la Figura N. 5.18.

Figura N. 5.18 Pantalla que muestra el Botn DOSIFICADOR

Esta pantalla tiene cuatro botones que son:

INGRESO PRODUCTO A.

INGRESO PRODUCTO B.

SALIDA BASCULA.

STOP

Luego de ingresar la frmula se procede a pesar los productos de acuerdo a las

especificaciones determinadas en el paso anterior, luego de lo cual empieza la

dosificacin del mismo y el almacenamiento final.


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Programacin para el botn SALIDA BASCULA

BASCULA1 = BASCULA ;

Programacin para el botn STOP

ING_PROD_A = 0;

ING_PROD_B= 0;

ING_PROD_B_PUL = 0;

ING_PROD_A_PUL = 0;

DOSI_CONT = 0;

SALIDA_BASCULA = 0;

TORNILLO_MEZ = 80;

PROD_SILO1 = 0;

PROD_SILO2 = 0;

BASCULA = 0;

SALIDA_BASCULA1 = 0;

PRUEBA = 0;

BASCULA1 = 0;

5.1.8 MEN VERTICAL.

Este men contiene cinco botones los cuales acceden a cinco paneles que son:

(Figura N. 5.19)

Alarmas

Histricos

Mantenimiento

Informes

Servicio Tcnico

Figura N. 5.19 Men Vertical


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5.1.9 BOTN ALARMAS

Al hacer clic en este botn aparece una pantalla que consta de dos partes, la superiordonde nos indica con una seal la mquina que est fallando o tiene algn tipo de

problema, la parte inferior nos indica los eventos y alarmas en modo informativo que

se activan en este proceso. (Figura 5.20).

Figura N. 5.20 Pantalla indicadora de Alarmas.

Programacin de la pantalla Alarmas

IF F_BASCULA OR F_COMPENSADOR OR F_MEZCLADOR ORF_MOT_ELEV OR F_VAL_PRO_S_1 OR F_VAL_PRO_S_2 OR

F_VAL_S_1 OR F_VAL_S_2 THEN

ALARMA1 = 1;

ELSE

ALARMA1=0;

ENDIF;


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5.1.10 BOTN HISTRICO

Al hacer clic en este botn del men indicar un histrico de la variacin de latemperatura generada durante el almacenamiento y dosificacin de los silos tal como

se muestra en la Figura N. 5.21

Figura N. 5.21 Pantalla Histricos.

Al hacer clic en este botn histrico ya sea Silo A o Silo B aparece una pantalla de

histricos donde visualizaremos la variacin de la temperatura generada durante el

almacenamiento en los silos en un determinado intervalo de tiempo, como se muestra

en la Figura N. 5.22

Figura N. 5.22 Pantalla de histricos de temperatura en los Silos A y Silo B


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5.1.11 BOTN MANTENIMIENTO

Al hacer clic en el botn MANTENIMIENTO aparece una pantalla donde seprogramar las fechas y horas en la que se realizar los respectivos mantenimiento a

cada una de las mquinas que intervienen en el desarrollo de este Sistema Scada.

(Figura N. 5.23)

Para Programar las fechas y horas se hace clic en la tecla F1, el cual visualizar una

pantalla Figura N. 5.24, donde se hace clic en el botn Horas para escoger las fechas

y horas para realizar el mantenimiento de cada mquina. (Figura N. 5.25)

Figura N. 5.23 Pantalla de Mantenimiento de las Mquinas

Programacin de la pantalla Mantenimiento

IF mantenieminto_bascula == 0 THEN

M_I_BASCULA = 1;

ELSE

M_I_BASCULA = 0;

ENDIF;


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IF mantenieminto_compensador_silo1 == 0 THEN

M_I_COMP_SILO1 = 1;

ELSEM_I_COMP_SILO1 = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_compensador_silo2 == 0 THEN

M_I_COMP_SILO2 = 1;

ELSE

M_I_COMP_SILO2 = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_mezclador == 0 THEN

M_I_MEZCLADOR = 1;

ELSE

M_I_MEZCLADOR = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_sensro_temp_silo1 == 0 THEN

M_S_T_SILO1 = 1;

ELSE

M_S_T_SILO1 = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_sensor_temp_silo2 == 0 THEN

M_S_T_SILO2 = 1;

ELSE

M_S_T_SILO2 = 0;

ENDIF;


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IF mantenieminto_valvula_prop_silo1== 0 THEN

M_V_P_SILO1 = 1;

ELSEM_V_P_SILO1 = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_valvula_prop_silo2 == 0 THEN

M_V_P_SILO2 = 1;

ELSE

M_V_P_SILO2 = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_valvula_silo1 == 0 THEN

M_V_SILO1 = 1;

ELSE

M_V_SILO1 = 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_valvula_silo2 == 0 THEN

M_V_SILO2 = 1;

ELSE

M_V_SILO2 = 0;

ENDIF;

IF mantenimiento_motor_elevador == 0 THEN

M_M_ELEVADOR = 1;

ELSE

M_M_ELEVADOR = 0;

ENDIF;


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IF mantenieminto_sensro_temp_ambie == 0 THEN

M_S_T_AMBIENTE= 1;

ELSEM_S_T_AMBIENTE= 0;

ENDIF;

IF mantenieminto_general == 0 THEN

M_I_GENERAL = 1;

ELSE

M_I_GENERAL = 0;

ENDIF;

IF M_S_T_AMBIENTE == 1 OR M_M_ELEVADOR == 1 OR

M_V_SILO2 == 1 OR M_V_SILO1 == 1 OR M_V_P_SILO2 == 1 OR

M_V_P_SILO1 == 1 OR M_S_T_SILO2 == 1 OR M_S_T_SILO1 == 1

OR M_I_MEZCLADOR == 1 OR M_I_COMP_SILO2 == 1 OR

M_I_COMP_SILO1 == 1 OR M_I_BASCULA == 1 OR

M_I_GENERAL == 1 THEN

mantenimiento1 = 1;

ELSE

mantenimiento1 = 0;

ENDIF;

Figura N. 5.24 Se hace clic en el Botn horas para pasar a la pantalla donde se configurarn las

mismas.


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Figura N. 5.25 Configuracin de Fechas y Horas para el mantenimiento

En esta pantalla en la parte inferior se programar la fecha en que se realizar elmantenimiento, la cual se grabar para todas las mquinas, si se desea hacer cada una

en momentos diferentes se configura mquina por mquina.

5.1.12 BOTN INFORMES

Al hacer clic en este botn nos lleva a la pantalla donde se acceder a la Base de

Datos para generar reportes e informes de cada uno de los procedimientos yfuncionamiento del sistema. (Figura N. 5.26).

Figura N. 5.26 Pantalla para genera informes y reportes (Conexin a la base de datos).


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5.1.13 BOTN SERVICIO TCNICO

Al hacer clic en este botn aparece una pantalla para ingresar la clave deidentificacin del usuario que dar el servicio tcnico al sistema. Podr notarse que el

Botn SERVICIO TCNICO se encuentra desactivado hasta que el usuario ingrese

su clave de acceso, esta pantalla se muestra en la Figura N. 5.27.

Figura N. 5.27 Ingreso a Servicio Tcnico.

Programacin para el botn IDENTIFICARSE

LOGIN=PostLogonDialog();

Luego de ingresar la clave el botn SERVICIO TCNICOse activa y se ingresa a

la pantalla donde se realizar modificaciones a varias opciones que se indican en la

Figura N. 5.28.

Figura N. 5.28 Servicio Tcnico


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Programacin para el botn INGRESE NUEVO USUARIO

Para programar damos un clic en discrete value y se presenta la pantalla que semuestra en la Figura N. 5.29 donde enlazamos con el tagname $ConfigureUsers.

Figura N.5.29 programacin para ingreso de nuevo usuario.

Al hacer clic en el Botn para ingreso de nuevos usuariosaparecer una pantalla

donde se personalizarn los usuarios que accedern al Sistema. (Figura N. 5.30)

Figura N. 5.30 Ingreso de nuevos usuarios.

En esta pantalla se podr aadir los nuevos usuarios que tendrn acceso al sistema.


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Para cambio de claves de los usuarios se hace clic en el Botn Editar Usuarios,

donde aparecer una pantalla donde solicitar la clave anterior y dos veces la nueva

contrasea para su seguridad. (Figura N. 5.31)

Figura N. 5.31 Cambio de contrasea del usuario

Si se hace clic en el botn Eliminar Usuarioseste nos lleva a una pantalla donde se

seleccionara el usuario que ya no tendr acceso al sistema y se proceder a eliminar a

travs del Botn Delete. (Figura 5.32)

Figura 5.32 Anulacin de usuario.

Al hacer clic en el Botn Caractersticas del Productoalmacenadodespliega una

pantalla donde se ingresan las caractersticas del producto que se va a almacenar

como las temperaturas mxima y mnima. (Figura N. 5.33)


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Figura N. 5.33 Ingreso del Producto y sus caractersticas.

Programacin Ingreso de producto y caracteristicas

wcLoadList("ListBox_2", "C:\Tesis_Silos_Simulacin\Producto.txt");

En esta pantalla tenemos tres opciones que son:

Ver producto.-aqu se puede ver el producto que se tiene programado con sus

caractersticas.

Programacin para el botn VER PRODUCTO

TIPO_PRODUCTO = ING_PRODUCTO_LISTA;

RecipeLoad("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Productos.csv",

"Unit1",TIPO_PRODUCTO);

Grabar producto.-una vez ingresado el producto como tambin las condiciones

de la temperatura mnima y mxima procedemos dar un clic en grabar y ste

almacena esta informacin.

Programacin para el botn GRABAR PRODUCTO

wcAddItem("ListBox_2", TIPO_PRODUCTO);


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RecipeSave("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Productos.csv","Unit1",

TIPO_PRODUCTO);

wcSaveList ( "ListBox_2", "C:\Tesis_Silos_Simulacin\Producto.txt" );

Eliminar producto.- Escogemos el producto que se desea eliminar en el cuadro

de escoger el producto y luego presionamos el botn eliminar, el cual lo

borra del registro.

Programacin para el botn ELIMINAR PRODUCTO

RecipeDelete("C:\Tesis_Silos_Simulacin\Productos.csv",

TIPO_PRODUCTO);

wcDeleteSelection("ListBox_2");

wcSaveList ( "ListBox_2", "C:\Tesis_Silos_Simulacin\Producto.txt" );

5.2 CONFIGURACIN DE LA ARQUITECTURA SERVIDOR-CLIENTE

InTouch nos permite configurar de diversas maneras la arquitectura de red a utilizar

segn la necesidad de la aplicacin.

Puesto que tiene varias opciones tales como:

5.2.1 Aplicacin Independiente1. Se definen como aquellas con una interfase

nica para el operador por cada proceso supervisado. Estas normalmente consisten

de una computadora personal (PC) que no est en red y que funciona como la

interfase principal del operador (OI). Esta computadora se encuentra conectada al

proceso industrial a travs de una conexin directa, como un cable serial.

Ventajas

Fcil de mantener

1Gua del usuario, Wonderware Corporation, Revisin B, Enero, 1997


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Desventajas

Limitadas a un nodo nico

5.2.2Arquitectura basada en cliente 2. Es la primera de las arquitecturas en red.

Esta arquitectura proporciona una copia nica de la aplicacin InTouch para cada

computadora que ejecuta WindowViewer y NetDDE (nodo de visualizacin). Esta

aplicacin se puede instalar en el disco duro de cada nodo o en una ubicacin nica

en el servidor de la red.

La arquitectura basada en cliente tiene varias compensaciones en lo que se refiere almantenimiento de aplicaciones. Debido a que cada nodo tiene su propia copia de la

aplicacin, el nodo de desarrollo tiene capacidad de edicin no restringida para esa

aplicacin. Se pueden realizar las modificaciones y pruebas en ese nodo, sin afectar

el proceso de ejecucin.

Ventajas

Desarrollo sin restricciones de la aplicacin.

La redundancia inherente ya que cada nodo puede ser autosuficiente.

El nmero de nodos de visualizacin que puede usar no tiene lmite.

Desventajas

La distribucin de aplicaciones es difcil.

Todos los nodos tienen acceso idntico a las mismas fuentes de datos.

5.2.3 Arquitectura basada en servidor 3. La arquitectura basada en servidor

permite que varios nodos de visualizacin compartan una aplicacin comn de

InTouch. Cada nodo de visualizacin tambin debe tener registrada la aplicacin

compartida con el programa de InTouch.

2Op. Cit. Pg. # 10-33Op. Cit. Pag # 10-4


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Ventajas

Mantenimiento de una aplicacin nica.

Los nodos de visualizacin se actualizan automticamente cuando cambiala aplicacin.

Desventajas

Se restringe el desarrollo de las aplicaciones.

Si la estacin de desarrollo deja de operar, no existe redundancia.

Todos los nodos tienen la misma resolucin de pantalla.

5.2.4Arquitectura maestra/esclava 4. La arquitectura maestra/esclava se desarroll

para eliminar algunas de las desventajas de las arquitecturas basadas en cliente y en

servidor. An permitiendo que se configuren los nodos de visualizacin en una

arquitectura de tipo cliente o servidor, no es necesario que todos tengan las mismas

fuentes de datos.

La arquitectura define un nodo como nodo "maestro" (normalmente la computadora

conectada al proceso industrial). Este nodo acta como un servidor a los nodos de

visualizacin remotos o "esclavos" que se encuentran en ejecucin en la misma

aplicacin.

El desarrollo de una aplicacin maestra/esclava requiere de cierta planificacin

preliminar, debido a que todas las etiquetas deben ser del tipo DDE.

Ventajas

Evita que los nodos saturen las redes al pasar todas las comunicaciones en

embudo a travs de una fuente (nodo maestro).

Proporciona notificacin automtica de los cambios de aplicacin por

medio de $ApplicationVersion.

4Op. Cit. Pag # 10-5


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Desventajas

La distribucin de aplicaciones es difcil.

Una nica fuente de aplicacin: no hay redundancia si deja de operar elnodo maestro.

5.2.5 Arquitectura Desarrollo de aplicacin en red (NAD) 5. Se mantiene una

copia maestra de una aplicacin en una ubicacin de red central. Cada nodo de

visualizacin carga esa aplicacin de red como lo hara una arquitectura basada en

servidor, pero en lugar de ejecutar la aplicacin desde el servidor, se copia la

aplicacin y se ejecuta desde la ubicacin definida por el usuario.

Esto proporciona la ventaja de redundancia que ofrece la arquitectura basada en

cliente.

Cuando un nodo de visualizacin copia y ejecuta una aplicacin maestra, el mismo

supervisa automticamente los cambios en la copia maestra. Estos cambios se

indican por medio de una sealizacin en el directorio de la aplicacin maestra.

Ventajas

Mantenimiento de una aplicacin nica.

Los nodos de visualizacin son notificados automticamente cuando

cambia la aplicacin.

Cada nodo de visualizacin tiene una accin que se puede definir por el

usuario para las actualizaciones de aplicacin.

Desarrollo de la aplicacin sin restricciones.

Desventajas

Cuando distribuye una aplicacin grande y compleja a distintos nodos,

puede notarse un retardo en el tiempo de respuesta del sistema en la

descarga inicial, aunque se optimizan las actualizaciones.



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Limita la flexibilidad de tener varias aplicaciones ejecutndose en los

distintos nodos.

El cambio de la aplicacin y notificacin a los clientes suspendermomentneamente todos los nodos de visualizacin mientras se

transfiere la aplicacin. Cuanto ms grande sea la aplicacin, mayor ser

el tiempo necesario para copiarla.

La transferencia de aplicaciones puede ser un problema para las redes

lentas o cuando se utilicen conexiones seriales.

5.3 ARQUITECTURA A UTILIZAR:

De lo descrito anteriormente de las diferentes arquitecturas se ha podido determinar

que NAD es una arquitectura que combina lo mejor de las arquitecturas basadas en

cliente y basadas en servidor.

Puesto que esta NAD proporciona una notificacin automtica de los cambios de

aplicacin y una distribucin automtica de las aplicaciones actualizadas a los nodos

de visualizacin. NAD tambin se puede utilizar para distribuir automticamente las

aplicaciones maestra/esclava.

Por estas consideraciones la arquitectura a implementar en este sistema es NAD.

5.3.1 CONFIGURACIN DEL SISTEMA EN ARQUITECTURA NAD 6

Para configurar el sistema en arquitectura NAD se realiza los siguientes pasos:

1. Inicie el programa InTouch.

Aparecer la siguiente ventana de programa de InTouch: (Figura N 5.34)



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Figura N 5.34 Pantalla de aplicacin manager

Nota: Especificar la ubicacin de la aplicacin original desarrollada.

Si este es un nodo de desarrollo, podra ser una va de acceso de directorio local, tal

como c:\intouch\newapp.

Este tambin puede ser una va de acceso remota en red usando, tal como

\\node\share\path. Si este es un nodo del cliente (nicamente ejecucin).

2. Haga clic en el icono para acceder al cuadro de dilogo Configuracin de

nodo.

El cuadro de dilogo Configuracin de nodo consta de dos pginas de propiedad.

La primera de las cuales es Desarrollo de aplicaciones, como se muestran en la

Figura N 5.35.


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Figura N 5.35 Configuracin del nodo

3. Configuracin de nodo: pgina de propiedad Desarrollo de aplicaciones

Habilite el desarrollo de aplicacin de red

Introduzca el directorio en el que WindowViewer debe copiar la aplicacin

maestra. Puede ser una va de acceso local (por ejemplo, C:\Scada\Apps) o unava de acceso de red (por ejemplo,\\Nodo\Recurso\Apl).

Seleccione la accin que WindowViewer realizar al cambiar la aplicacin

maestra.
http://nodo/Recurso/Aplhttp://nodo/Recurso/Apl


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5.3.2 PERSONALIZAR LA FUNCIN DE ACTUALIZACIN NAD

Adems de las opciones de actualizacin descritas en la pantalla Configuracin denodo. Estas herramientas son:

La etiqueta del sistema $ApplicationChanged que seala el cambio en una

aplicacin maestra.

La funcin script RestartWindowViewer() que automticamente cierra

WindowViewer en el nodo, copia la aplicacin maestra actualizada (si estconfigurado para hacerlo) y luego reinicia WindowViewer.

5.3.3 CONTROL SERVIDOR

Servidor es una aplicacin informtica o programa que realiza algunas tareas en

beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes.

Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los

usuarios almacenar y acceder a los archivos de un ordenador y los servicios de

aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final.

Este es el significado original del trmino. Es posible que un ordenador cumpla

simultneamente las funciones de cliente y de servidor.

El Servidor es un Computador (PC), al cual esta conectado el cable de

comunicacin del Controlador Lgico Programable (PLC) al puerto serial de la PC,

por lo que el Drive de Comunicacin deber residir en este PC. Adems en el PC

Servidor se encontrar el sistema, la base de datos.

El Servidor SCADA esta desarrollado en Intouch 8.0 e implementada en la PC

servidor, la cual se comunica con el PLC a travs del Protocolo de Comunicacin.


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De la arquitectura NAD implementada en este sistema nos indica las funciones del

servidor SCADA que es atender las peticiones del Proceso Cliente, que se

encuentran en la intranet (red interna de la empresa), como tambin el ServidorSCADA podr utilizar como Interfase Hombre Mquina (HMI) amistoso.

5.3.4 CONTROL CLIENTE

El clienterecibe los servicios que ofrece un servidor. Este servidor se encuentra en

un computador (PC) que se comunica con la PC Servidor por medio de la intranet.

Al igual que del servidor la aplicacin del cliente esta desarrollada en Intuoch 8.0, la

Interfase Hombre Mquina (HMI) que se ha desarrollado para el Cliente SCADA,

consta con las mismas pantallas del servidor con limitacin de accesos de acuerdo a

la necesidad del tipo del cliente.

5.4. PROGRAMACIN DEL PLC

Hoy la tecnologa nos ofrece PLCs acordes con las necesidades de cada usuario y

cada aplicacin.

Para el control y monitoreo del micro clima y dosificacin del producto almacenado

en los silos utilizamos el PLC Trilogic T100D+ 2424, la programacin del PLC fue

explicado en el Capitulo I.

El PLC debe realizar las siguientes condiciones indicadas en el flujograma N. 5.1, a

continuacin explicamos el flujograma

Al arrancar el PLC este ingresa a Master, el cual realiza la siguiente secuencia:

1. Cada segundo obtiene por medio de las entradas anlogas la temperatura de los

silos y la temperatura ambiente.


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2. Cada hora salta a la subrutina de homogenizacin de la temperatura de los silos,

activado en forma alternada el ventilador extractor y luego el ventilador inyector

de aire.3. Si el sistema scada entrega la seal (condicin 1) de ingreso de grano, este salta a

la subrutina Ingreso Grano, que su funcin es encender la tolva de elevacin del

grano, activa la entrada del silo a almacenar, la programacin de esta subrutina se

muestra en la Figura N. 5.

4. Si la temperatura medida en los silos A o B son mayores a la temperaturas

programas en el sistema, salta a la subrutina control del micro clima del silo.

5. Si el sistema enva la seal de comienzo a dosificar (condicin 3), este salta a la

subrutina de dosificacin.

6. Regresa al inicio continuando la secuencia.

7. Fin del procedimiento.

El programa del PLC se adjunta en el Anexo E

INICIO

MIDE TEMPERATURA:SILO A, SILO B

AMBIENTE

MASTER

T = 1Seg

HOMOGENIZAR TEMPERATURAEN LOS SILOS

CONTROL DEL MICROCLIMA SILOS

DOSIFICACION

CONDICIN 2

CONDICIN 3

T = 1Hora

INGRESO DEGRANO

CONDICIN 1

FIN

SI

SI

SI

SI

SI

NO

NO

NO

NO

NO

CONDICIN 1:Seal Ingreso de Grano

CONDICIN 2:SI LA TEMPERATURA SILO A > TEMPERATURA PROGRAMADA ASI LA TEMPERATURA SILO B > TEMPERATURA PROGRAMADA B

CONDICIN 3:Seal Comienzo de dosificacin

Flujograma N 5.1


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5.5 PROTOCOLO E INTERFASE DE COMUNICACIN ENTRE PLC Y LA

PC

El protocolo que utiliza el PLC para comunicarse con el software Intouch es Modbus

ASCII, la comunicacin es directa puesto que no hace falta ms que programar el

PLC para que escoja automticamente el protocolo a utilizar:

SETPROTOCOL (1, 0)

SETPROTOCOL (Ch, mode)7

Ch = puerto del PLC a comunicar 1 Com

Mode = 0modo automatico

1modo Rtu

2modo EMIT

3modo Modbus ASCII

4modo MORN C20H

El protocolo Modbus ASCII8que utiliza el PLC tiene la siguiente codificacin:

INICIO Direccin Funcin Dato LCR CRLF

: 2 2 . 2 2

Funciones que puede realizar esta trama:

01/02 Lee Entradas/salidas tipo bit

03/04 Lee Entradas/salidas tipo palabra registro05 Forza Entradas/salidas tipo bit

06 Prefije palabra registro simple

16 Prefije palabra de registro mltiple

5.5.1 Interfase PLC - PC

7Ladder + Basic Trilogic manual Pg. # 11-258T100MD+ Manual Super Programble Controllers Pg. # 5-1


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La interfase que se utiliza para comunicacin con el PLC y la PC es serial RS 232C.

El puerto serial debe estar configurado con los siguientes valores:

Bits por minuto: 38400 Bits de datos: 8

Paridad: ninguna

Bits de parada: 1

Control de flujo: ninguno

5.5.2 CONFIGURACIN DE LOS I/O SERVER.

Para comunicarse con el PLC Trilogic T100MD+ se debe instalar el I/O Server

Modbus de Modicon.

5.5.3 CONFIGURACIN DEL I/O SERVER.

Una vez ejecutado el I/O Server se presenta la siguiente Pantalla N. 5.36

Figura N. 5.36

Para configurar el I/O server se realizan los siguientes pasos:

1. En el men configuracin, se dirige a Configurara el Puerto Com (com port

setings) se presenta la siguiente Pantalla N. 5.37, en esta pantalla se configura el

puerto, ingresando los valores de bits por segundo, paridad, bits de parada, bits de

datos, y el protocolo a utilizar, pueden ser Protocolo ASCII o RTU.


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Figura N. 5.37 Configuracin del puerto Com

2. En el men configuracin, escogemos definicin de tpicos (Topic definition)

presentndose la siguiente Pantalla N. 5.38, donde se define el nombre a enlazar

este I/O Server con Intouch, se da en clic en nuevo.

Figura N. 5.38 Topic definition

3. Una vez dado clic en nuevo o en modificar si existe ya configurado el Topic se

presenta la siguiente Pantalla N. 5.39, se procede a definir los siguientes puntos:

Tepic Name: ingresamos el nombre del Topic este puede ser el del

protocolo que se utiliza ejemplo: modbus.

Com Port: escogemos el puerto que se va utilizar Com 1.


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Slave ID: indicamos el nmero de esclavo de PLC que se va utilizar.

Block I/O size: se define el tamao del bloque de salida del protocoloejemplo: se define el valor mximo de 96 datos.

Figura N. 5.39 Modbus Topic definition

Una vez definidos el topic aceptamos, luego se configura el acceso Name dentro del

Intouch, hacemos un clic en el men special, Access Name se presenta la siguiente

Pantalla N. 5.40 en esta pantalla creamos o modificamos el acceso a la

comunicacin.

Figura N. 5.40 Access Name


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Al dar un clic en aadir o modificar se presenta la Pantalla N. 5. en esta se define el

protocolo anteriormente configurado, definimos el nombre del acceso, el nombre de

la aplicacin y el nombre del topic, tal como se muestra en la Pantalla N. 5.41.

Figura N. 5.41 Modify Access Name

Por ultimo en lazamos cada TagName que se necesite comunicar con el PLC, para

esto damos clic en el men spacial, Tagname Dictionary, se presenta la siguiente

Pantalla N. 5.42, en esta escogemos el tipo de variable de entrada y salida.

Figura N. 5.42 pantalla Tagname

Se asigna la variable como entrada o salida del PLC mediante el item poniendo el

espacio de memoria que utiliza esa entrada o salida en el PLC tal como se muestra en

la Pantalla N. 5.43.


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Figura N. 5.42 pantalla Tagname activado enlace de comunicacin.

5.5.4 MEDIO FSICO

El cable utilizado para la comunicacin esta elaborado de acuerdo a las normas RS

232.

5.6 CONTROL DE TEMPERATURA

Para controlar el micro clima en los silos se debe cumplir las siguientes condiciones:

1. el PLC servira para monitorear la temperatura de lo silos y actuara segn como lo

indique el sistema Scada (PID).

2. Un control PID de la temperatura con salida tipo ON/OFF.

3. El Set Point depender del promedio del rango de variacin de la temperatura del

grano almacenado.

4. si la temperatura ambiente es mayor que el Set Point se trabajar como el nuevo

Set Point siendo la temperatura ambiente.

Mediante un Flujograma N. 5.2, se describe el funcionamiento del control del micro

clima en los silos, a continuacin explicaremos el diagrama de flujo:


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Para controlar el micro clima en el silo se ha programado en Labview la

funcin PID con salida tipo On/Off para el control del encendido/apagado del

vestidor extractor, mediante el monitoreo de la temperatura en los silos. La CONDICIN 1 nos permite verificar si la temperatura programada en el

Set Point es igual a la temperatura ambiente podremos trabajar con ella caso

contrario se trabajara con la temperatura ambiente siempre no sobrepase la

temperatura mxima del grano almacenado.

Con los datos del Set Point y la variable monitoreada se ingresa al control

PID, el cual nos entrega salida ON/Off proporcional de acuerdo al

comportamiento de la variable. Si la CONDICIN 2 esta condicin es de respaldo, en caso el control PID de

la temperatura no lo pueda controlar a la variable, esta enciende el ventilador

inyector de aire.

Fin del procedimiento.

MICRO CLIMA

INICIO

SI

SI

SI

NO

NO

NO

CONDICIN 1:

TEMP PROGRAMADA >= TEMP AMBIENTE

CONDICIN 2SI TEMP DE LOS SILOS > SET POINT +2

ADQUISICIN DEDATOS

PID (SALIDATIPO ON/OFF)

VENTILADOREXTRACTOR (ON)

CONDICIN 2

CONDICIN 1SET POINT =

TEMP AMBIENTE

VENTILADORINYECTOR (ON)

END

Flujograma N. 5.2 Control de la Temperatura en el silo


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5.7 DOSIFICACIN.

Para entender de mejor maneja el funcionamiento del dosificador mediante unFlujograma N. 5.3 a continuacin explicaremos el diagrama de flujo:

Si el sistema indica el comienzo a dosificar o a realizar la mezcla del

producto activa inicio.

Si la CONDICIN DOSI 1 pregunta con que Silo desea comenzar a

dosificar, que cantidad, esta condicin viene del sistema.

Si es el Silo A se carga la cantidad a pesar.

Luego abre la vlvula y comienza a caer el grano.

Verificamos la cantidad que viene adjunta a la condicin 1 si es falso

realimenta este circuito verificando constantemente.

Si es falso cierra la vlvula.

Pasa de la bscula de pesaje hacia el mezclador.

Esto se repite para el Silo B.

Si ya ingresaron los dos granos pasa a mezclar o caso contrario se regresa a

condicin 1.

Por ultimo despus de la mezcla sale el producto listo.

Fin del procedimiento.


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DOSIFICACIN

INICIO

CONDICINDOSI 1

FIN

CONDICIN DOSI 1:ESCOJA EL SILO A PESAR

ABRIR VALVULA

SILO ACANDIDAD gr.

VERIFICARCONDICIN 1

SILO BSILO A

ABRIR VALVULA

SILO ACANDIDAD gr.

VERIFICARCONDICIN 1

MEZCLADOR

INGRESO ELGRANO

SISI

SI

NONO

NO

SALIDA DELPRODUCTO

Flujograma N. 5.3 Dosificacin

5.8 SIMULACIN DEL PROCESO

La simulacin del proceso es una forma de representar el funcionamiento del sistema

sin tener desarrollado el prototipo y sin la necesidad de programar el PLC.

El desarrollo del mismo se encuentra identificado al inicio del Captulo actual el cual

se explica en cada uno de sus procesos.


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5.8.1 ELABORACIN DE LAS ETAPAS DE CONTROL CLIMTICO Y

DOSIFICACIN.

Al igual que la etapa anterior se desarrolla sin necesidad de tener el prototipo y la

programacin del PLC, la cual controlar el clima y la dosificacin de los productos.

Programacin de la Simulacin del Control Climtico

IF CONT_TEMP_1 == 360 THEN

CONT_TEMP_1 = 0;

ELSE

CONT_TEMP_1 = CONT_TEMP_1 + 1;

ENDIF;

IF AUTO_TEMP == 1 THEN

TEMPERATURA_SILO_1 = Abs( 50*Sin( CONT_TEMP_1 ) );

TEMPERATURA_SILO_2 = Abs( 50*Cos( CONT_TEMP_1) );

TEMPERATURA_AMBIENTE = Abs( 50*Tan( CONT_TEMP_1 ));

ENDIF;

Programacin de la Simulacin de la dosificacin.

IF SALIDA_BASCULA1 == 1 THEN

IF DOSI_CONT== 500 THEN

DOSI_CONT = 500;

SALIDA_BASCULA = 0;

SALIDA_BASCULA1 = 0;

ELSE

DOSI_CONT=DOSI_CONT+1;

ENDIF;

ENDIF;


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IF SILO_CONT >= 300 AND FLECHA == 1 THEN

IF ingreso_silo_a == 0 THEN

silo1 = silo1;ELSE

ingreso_silo_a = ingreso_silo_a - 1;

silo1 = silo1 + 1;

ENDIF;

ENDIF;

IF SILO_CONT >= 300 AND FLECHA_B == 1 THEN

IF ingreso_silo_b == 0 THEN

silo2 = silo2;

ELSE

ingreso_silo_b = ingreso_silo_b - 1;

silo2= silo2 + 1;

ENDIF;

ENDIF;

IF silo1 > 0 AND silo2 > 0 AND SALIDA_BASCULA == 0 THEN

BASCULA = PROD_SILO1 + PROD_SILO2;

ELSE

IF silo1 == 1 THEN


error_dosificacion = "SILO 1 VACIO" ;

ENDIF;

IF silo2 == 1 THEN


error_dosificacion = "SILO 2 VACIO" ;

ENDIF;

ENDIF;

Documents

05 Desarrollo Del Software