UNIVERSIDAD DE ATACAMA INSTITUTO TECNOLOGICO

LABORATORIO DE SCADA ELABORACION DE UN PROYECTO BASICO CON SCADA WINCCSCADA proviene de las siglas de Supervisory Control And Data Acquisition (Adquisicin de datos y supervisin de control). Es una aplicacin software de control de produccin, que se comunica con los dispositivos de campo y controla el proceso de forma automtica desde la pantalla del ordenador. Proporciona informacin del proceso a diversos usuarios: operadores, supervisiores de control de calidad, supervisin, mantenimiento, etc. Los sistemas de interfaz entre usuario y planta basados en paneles de control repletos de indicadores luminosos, instrumentos de medida y pulsadores, estn siendo sustituidos por sistemas digitales que implementan el panel sobre la pantalla de un ordenador. El control directo lo realizan los controladores autnomos digitales y/o autmatas programables y estn conectados a un ordenador que realiza las funciones de dilogo con el operador, tratamiento de la informacin y control de la produccin, utilizando el SCADA.

1. PLANIFICACION DEL PROYECTO SCADA Antes de comenzar a realizar la pantalla del SCADA se deben seguir los siguientes pasos: 1. Confeccionar una tabla de las variables utilizadas en el PLC y que se van a utilizar en el SCADA para declararlas en el OPC. Ej: Start, M0.0, VW0, etc. 2. Declarar las variables una por una en el OPC (ver pauta configuracin de OPC Top Server. 3. Importar las variables desde el OPC a WinCC (se ver mas adelante). 4. Tener claro que es lo que se quiere visualizar y controlar desde el SCADA para no tener que modificar el programa del PLC ya que en algunas ocasiones esto resulta complejo teniendo que realizar todo el programa nuevamente. NOTA: las variables que el SCADA puede modificar son solo virtuales en el PLC, por ej: si se quiere activar un motor con una botonera desde el SCADA se debe conectar establecer una memoria virtual (M0.0 por ej.) en el PLC que realice esta funcin. El programa del PLC debe ir siendo modificado de acuerdo a lo que vayan manipulando desde el SCADA. Toda variable nueva que se comunicara entre el SCADA y WinCC debe ser declarada en el OPC y luego importada al SCADA. 2. CREANDO UN PROYECTO EN WINCC Al abrir el programa SIMATIC WinCC Explorer. Hacer clic en Nuevo y luego en Crear un proyecto para una estacin monopuesto. Colocar un nombre a su proyecto y aceptar. La ventana que se debera ver al hacer todo esto es la siguiente:

Donde en el sector izquierdo tenemos todos los subprogramas o editores del SCADA y que sirven como navegadores, es decir, al hacer un clic en ellos aparece en el sector derecho de la ventana la informacin que hay en ellos. De esta ventana solo utilizaremos dos subprogramas (editores): Graphics Designer: sirve para realizar la pantalla grafica del SCADA. Administracin de Variables: en el aparecen los drivers de los dispositivos a comunicar con el SCADA. En este caso el OPC.

3. DECLARANDO VARIABLES (TAGs) Las variables a establecer pueden ser de dos tipos: externas e internas. Variables Externas: son las provenientes de dispositivos externos, como por ejemplo el PLC y estas deben importarse desde el OPC o driver de comunicacin. Variables Internas: solo trabajan a nivel del SCADA por lo que no necesitan ser importadas. DECLARANDO VARIABLES EXTERNAS: se necesita que las variables ya estn declaradas en el OPC. Hacemos clic derecho en Administracin de variables y agregamos un nuevos driver con el nombreOPC.chn. De esta manera se crea un driver de OPC, hacemos clic en el y aparece OPC groups. En este ltimo hacemos clic derecho y en Parmetros de sistema y se abre el administrador OPC que es el siguiente:

Al hacer clic en el + del icono LOCAL se buscan todos los OPC instalados en el PC y se debe elegir SWToolbox.TOPserver y luego Examinar servidor. Aparece un filtro, en el se deben activar las casillas de Lectura y Escritura y siguiente. Se abre una nueva ventana, se hace clic en + de SWToolbox.TOPserver, luego en + de Channel1 (si es que no le han dado otro nombre en la configuracin del OPC) y por ultimo clic sobre Device1 (u otro nombre que le hayan dado en la configuracin del OPC) donde deberan aparecer todas las variables declaradas en el OPC. Se ennegrecen todas las variables y clic en Agregar elementos. Desea crear una conexin adecuada? Si y eligen SWToolbox.TOPserver. Para terminar, aparece una ventana Agregar variables hacen clic en SWToolbox.TOPserver y luego clic en Finalizar. Cierran las ventanas de configuracin para volver al explorador de WinCC. La ventana final debe quedar as:

CREANDO VARIABLES INTERNAS:

En Administrador de variables se hace un clic derecho sobre Variables internas y elegir Nueva variable.

En nombre se da el nombre representativo de la variable, por ej: ver indicador. En tipo de datos se indica si es binario, de 8 bits sin signo, etc. Y aceptan. 4. CREANDO LA PANTALLA GRAFICA: Para la creacin de imgenes haremos uso del editor grfico, Graphic Designer, donde definiremos nuestras animaciones las cuales estarn controladas por variables internas y externas del SCADA. Para crear una imagen se har lo siguiente: Con el botn derecho del ratn pulsaremos el editor Graphic Designer y seleccionaremos New Picture. En la ventana derecha aparecer NewPdl0.Pdl de manera que lo seleccionaremos con el botn derecho del ratn y elegiremos el comando Rename para darle el nombre que deseemos. Para abrir la imagen haremos doble clic sobre ella apareciendo lo siguiente:

Barra de herramientas del Graphic DesignerLa barra de herramientas del graphics designer posee los siguientes iconos:

Nueva picture

Abrir picture Guardar imagen Arrancar el runtime desde la picture actualmente abierta en el Graphics designer. Traer objeto al frente. til cuando existen varios objetos que se solapan. Enviar objeto al fondo. til cuando el objeto est tapando a otros. Visualizar rejilla Forzar objetos a rejilla Aumentar zoom de la ventana Disminuir zoom de la ventana Realizar zoom a la seleccin. Realiza un zoom a una seleccin que hagamos. Copiar las propiedades del objeto en el portapapeles Pegar las propiedades en el portapapeles Librera de objetos.

Librera de Objetos: en esta utilidad se encuentran los objetos prediseados entregados por WinCC para crear la pantalla grafica. En el aparecen: botones, luces, motores, vlvulas, estanques, etc. Paleta de Objetos: se divide en tres: Objetos Estndar, Objetos Smart, Objetos de Windows. o Objetos Estndar: sirven para crear figuras donde es posible configurarlas para cambiar su apariencia de acuerdo a los requerimientos, por ej., un texto esttico indique modo RUN y modo STOP de acuerdo a la activacin de un PLC, etc. o Objetos Smart: son objetos inteligentes cada uno de ellos con unas propiedades especiales. o Windows Objects: Objetos comunes de Windows, tales como botones, cajas de seleccin, barras de desplazamiento, etc.

Paleta de lneas o estilos: Al igual que el anterior, poseemos tambin una barra de herramientas solo para las lneas de los objetos, en las que podemos modificar el estilo de la lnea, su grosor, su final y el relleno que deben tener (si poseen un grosor mayor de una simple lnea).

Utilidad de los Objetos Smart Campo I/O: Caja de entrada/Salida para visualizar el valor de una variable y poderlo modificar. Barra: La barra es un objeto que nos permite representar un valor analgico y compararlo con unos lmites establecidos para saber en que estado se encuentra el proceso con respecto al valor deseado. Objeto Grafico: El objeto grfico representa una imagen en pantalla. Su asignacin suele ser dinmica, utilizndose el status display para realizar animaciones de imgenes, aunque puede dinamizarse la imagen que representa.

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Utilidad de los Objetos de Windows Botn: El objeto botn es el encargado de la asignacin de las funciones tpicas de manejo por el programa de la aplicacin (cambio de pantalla) y realizacin de funciones predefinidas (activar una determinada bomba, etc.). Objeto Deslizante: La barra deslizante sirve para poder introducir valores analgicos en el proceso de una manera grfica.

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Asistente Dinmico (Wizard)

Los asistentes de programacin son pequeos scripts o trozos de cdigo de programa que se aaden de manera automtica al objeto sobre el que se aplican, para realizar una determinada tarea de programacin. Cuando se aplica un Dinamic Wizard a un objeto aparece un asistente que nos permite seleccionar el evento con el cual deseamos ejecutar el script.

4.1 Creando un cambio de color de fondo de un objeto Utilizando un Rectngulo de los objetos estticos, lo arrastramos hasta la pantalla de diseo y hacemos clic derecho en el y luego en propiedades. En las propiedades de colores hacemos clic derecho sobre la ampolleta y nos da lo siguiente:

Elegimos Cuadro de dialogo dinmico y aparece lo siguiente:

Al buscar la variable a relacionar, esta debe estar declarada en WinCC y puede ser externa o interna y de tipo bit. Una vez Aceptada la configuracin, la ampolleta cambia a un rayo rojo indicando que la configuracin esta realizada. Con lo configurado, cada vez que se active START el rectngulo cambiara a color rojo.

4.2 Creando un indicador numrico de una variable anloga Para esto se necesita un Campo de I/O de Ojetos Smart. Al poner el Campo I/O en la pantalla de diseo se abre inmediatamente una ventana de configuracin.

Solamente se debe indicar la variable anloga a relacionar y listo. Este objeto tambin se puede conectar a un estanque y al colocar valores en l, se modifica el nivel en el estanque, por ejemplo. Es por esto que se llama Campo de I/O, de entrada cuando modifica un valor (I), o de salida cuando indica un valor de una variable (O). 4.3 Creando un objeto visible e intermitente Vamos a utilizar para este ejemplo un objeto de la librera que es una baliza roja que indicar precaucin que ser visible cuando se requiera y mediante una intermitencia indicara un evento. Para buscarla en la librera se accede a esta y aparece la siguiente ventana:

La baliza se encuentra localizada en los objetos HMI de Siemens. (Nota: para ver los objetos cuando se estn buscando se debe hacer clic en los anteojos y en maximizar iconos tal como aparecen presionados en el ejemplo).

Al colocar la baliza en la pantalla de diseo se ingresa a sus propiedades y en propiedades de control aparece lo siguiente:

Vamos a establecer lo siguiente: Cuando se active Start (que ser la variable a relacionar) la baliza va a parpadear Invisible. Para esto, clic en la ampolleta de Clase de parpadeo y entramos a Cuadro de dialogo dinmico.

En el vamos a configurar una variable de tipo bit, es decir, cuando este activado no parpadee y cuando se active parpadee pero invisible (aparezca y desaparezca).

Vamos a configurar ahora para que aparezca la baliza solo si se activa la variable de tipo bit REBALSE y se haga invisible cuando este desactivada. En las propiedades de la baliza elegimos Otros y aparece la opcin Visible, hacemos clic en la ampolleta, luego Cuadro de dialogo dinmico.

4.4 Creando un objeto de texto modificable Arrastramos un Texto Esttico desde los Objetos estticos hasta la pantalla de de diseo. Ingresamos a sus propiedades Fuente Texto clic derecho en la ampolleta para ingresar a Cuadro de dialogo dinmico.

Establecemos que la variable a relacionar es de tipo bit y que al estar activada el Texto esttico indicara FUNCIONANDO y cuando este desactivada indique DETENIDO.

4.5 Utilizando una botonera de la librera Estas botoneras trabajan enviando una seal No-Of. Existen de variadas formas y utilidades. Estas se encuentran en la librera de objetos Operacin.

Seleccionamos la botonera START y la arrastramos hasta la pantalla de diseo. Ingresamos a sus propiedades Definidos por el usuario clic derecho en la ampolleta de Toggle Variable.

En este establecemos la variable a relacionar, que si va a interactuar con el programa del PLC debe ser una memoria virtual, e indicamos los valores binarios cuando ese activada y cuando este desactivada.

4.6 Utilizando variables analgicas Para este ejemplo vamos a utilizar un estanque de la librera de objetos Elementos de Campo Depsitos/Silos. Arrastramos el estanque a la pantalla de diseo e ingresamos a sus propiedades.

En Definidas por el usuario Process (para relacionar una variable al proceso de nivel) hacemos clic derecho sobre la ampolleta variable.

Seleccionamos la variable a relacionar con el nivel del estanque (obviamente esta variable es anloga) y listo. Como se puede apreciar en la figura, se puede seleccionar los valores mximos y mnimos de actuacin en el estanque.

NOTA: cada objeto que se coloque en la pantalla de diseo debe ser actualizado segn el tiempo que el diseador encuentre conveniente. Para no estar haciendo esto en cada

objeto se puede hacer de manera general en: Men Herramientas Preferencias Valores predeterminado de los objetos y modificarlo en trigger por defecto.

NOTA: la pantalla de diseo debe tener un tiempo de actualizacin razonable con el de los objetos, para esto se debe hacer clic en ella e ingresar a sus propiedades. En otros aparece el tiempo de actualizacin. Tambin se debe ajustar el tamao de la pantalla de diseo a la del computador en modo completo, esto se debe hacer en las propiedades de la pantalla de diseo Geometra Ancho imagen: 1017 Alto imagen: 700.

Tal como se puede apreciar en cada uno de los ejemplos, estos son compatibles unos con otros, es decir, se puede hacer desaparecer un objeto y cambiar su color de fondo, provocar intermitencias de diferentes tipos a medida que se activan variables binarias, etc. Debido a esto, se deja al alumno la funcin de seguir investigando y aplicando estas y otras funciones adicionales que tiene el SCADA WinCC sobre la presentacin de los objetos para entregar una pantalla HMI que represente lo mas fiel posible el proceso a controlar y que entregue al operador todas las facilidades posibles para controlar controlar, mantener, supervisar y adquirir los datos del proceso.