FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Diseño, implantación y evaluación económica de un sistema de corte

y reconexión remota del servicio eléctrico de clientes residenciales,

usando Tecnología PLC-BPL, para la Electricidad de Caracas

Marta Blanco y Alexandra Sánchez Tutor académico: Hans García

Tutor industrial: José Luis del Valle

Caracas, Marzo del 2006.

ii

UNIVERSIDAD METROPOLITANA

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Eléctrica

Diseño, implantación y evaluación económica de un sistema de corte

y reconexión remota del servicio eléctrico de clientes residenciales,

usando Tecnología PLC-BPL, para la Electricidad de Caracas

Trabajo Especial de Grado presentado por:

BLANCO ARIAS, MARTA SÁNCHEZ LUNA, ALEXANDRA

Para la obtención del título de Ingeniero Electricista

Caracas, Marzo de 2006

iii

Derecho de autor Quienes suscriben, en condición de autores del trabajo titulado “Diseño, implantación y evaluación económica de un sistema de corte y reconexión remota del servicio eléctrico de clientes residenciales, usando Tecnología PLC-BPL, para la Electricidad de Caracas.” declaramos que: Cedemos a titulo gratuito, y en forma pura y simple, ilimitada e irrevocable a la Universidad Metropolitana, los derechos de autor de contenido patrimonial que nos corresponden sobre el presente trabajo. Conforme a lo anterior, esta cesión patrimonial sólo comprenderá el derecho para la Universidad de comunicar públicamente la obra, divulgarla, publicarla, o reproducirla en la oportunidad que ella así lo estime conveniente, así como, la de salvaguardar nuestros intereses y derechos que nos corresponden como autores de la obra antes señalada. La Universidad en todo momento deberá indicar que la autoría o creación del trabajo corresponde a nuestra persona, salvo los créditos que se deban hacer al tutor o a cualquier tercero que haya colaborado o fuere hecho posible la realización de la presente obra.

Autor: Marta Blanco A.. Autor: Alexandra Sánchez L. C.I. 16.813.191. C.I.17.125.409

En la ciudad de Caracas, a los 14 días del mes de Febrero del año

2006.

iv

Aprobación Considero que el Trabajo Final titulado

DISEÑO, IMPLANTACIÓN Y EVALUACIÓN ECONÓMICA DE UN SISTEMA DE CORTE Y RECONEXIÓN REMOTA DEL SERVICIO

ELÉCTRICO DE CLIENTES RESIDENCIALES, USANDO TECNOLOGÍA PLC-BPL, PARA LA ELECTRICIDAD DE CARACAS.

elaborado por las ciudadanas

MARTA BLANCO A. Y ALEXANDRA SÁNCHEZ L. para optar al título de

INGENIERO ELECTRICISTA reúnen los requisitos exigidos por la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Metropolitana y tienen meritos suficientes como para ser sometidos a la presentación y evaluación exhaustiva por parte del jurado examinador que se designe.

En la cuidad de Caracas, a los 14 días del mes de Febrero del año 2006.

_____________________ _____________________ José Luis del Valle Hans García Tutor Industrial Tutor académico

v

Acta de veredicto Nosotros, los abajo firmantes, constituidos como jurado examinador y reunidos en Caracas, el día ____ del mes de Marzo del 2006, con el propósito de evaluar el Trabajo Final titulado

DISEÑO, IMPLANTACIÓN Y EVALUACIÓN ECONÓMICA DE UN SISTEMA DE CORTE Y RECONEXIÓN REMOTA DEL SERVICIO

ELÉCTRICO DE CLIENTES RESIDENCIALES, USANDO TECNOLOGÍA PLC-BPL, PARA LA ELECTRICIDAD DE CARACAS.

presentado por las ciudadanas

MARTA BLANCO A. Y ALEXANDRA SÁNCHEZ L.

para optar al título de

INGENIERO ELECTRICISTA emitimos el siguiente veredicto: Reprobado___ Aprobado___ Notable___ Sobresaliente___ Observaciones:______________________________________________________________________________________________________________________ ________________ ________________ ________________

Ing. José Luis Del Valle Ing. Hans García Ing.

vi

Agradecimientos

Quiero expresar mi agradecimiento:

A Dios por estar siempre iluminando mi camino de fé y voluntad.

A mis padres, Maria T. Luna de Sánchez y Lesbio Sánchez por

su incondicional apoyo, comprensión y cariño que me dieron a lo largo de

la carrera.

A mi hermano Leonardo Sánchez por enseñarme que no hay

limites, que lo que me proponga lo puedo lograr y que solo depende de

mi.

A mi tutor académico Profesor Hans García por su calidez,

sugerencias y confianza.

A mi tutor industrial Profesor Jose Luis del Valle por el material,

las correcciones y consejos brindados.

A David Rodríguez por su paciencia y por enseñarme a enfrentar

los obstáculos con alegría.

A mis compañeros de la Escuela de Ingeniería Eléctrica por su

continuo y afectuoso aliento.

Y a todas aquellas personas que de una u otra forma, colaboraron

o participaron en la realización de esta investigación

Gracias!

Alexandra

vii

Dedico las siguientes líneas a las personas que me apoyaron en cada

momento para lograr esta meta, es a ustedes a quienes les dedico este

trabajo de grado.

A Dios, por guiarme en cada uno de mis actos, por alejarme de lo malo y

iluminar mis pasos.

A mi madre, Flora, por no dejarme nunca caminar sola, por sus sabios

consejos y por vivir conmigo cada angustia y cada alegría durante la vida

universitaria.

A mi padre, Luis, por su apoyo incondicional.

A mi hermano, Robert, porque a su forma siempre estuvo pendiente de

mí.

Al profesor Hans García, porque mas que un profesor es un guía, por su

ayuda en todo momento, su comprensión, su cariño, su optimismo y

forma de ser tan auténtica.

Al profesor José Luis Del Valle, por su alegria, su emotividad y por sus

comentarios e ideas.

A Ru, Victoriano, Fer, el Negro, Margu, Baldó y Anne, compañeros de

la Escuela de Eléctrica, por su constante interés en el presente trabajo.

Y por último, pero no por eso el menos importante, Juan Anibal Guevara,

a quien le agradezco cada una de sus palabras de aliento, de fortaleza y

de confianza. A ti en especial te dedico este trabajo, porque sin tu ayuda y

tu presencia en mi vida nada de esto sería realidad.

A todos Ustedes… GRACIAS! Marta

viii

Tabla de contenido

Pág.

Lista de Tablas........................................................................................... x Lista de Figuras .........................................................................................xi Resumen ................................................................................................. xiii Introducción ............................................................................................... 1 Capítulo I ................................................................................................... 1

I.1 Planteamiento del problema.............................................................. 4 I.2 Objetivos ........................................................................................... 5

Objetivo General................................................................................. 5 Objetivos específicos.......................................................................... 5

I.3 Alcance.............................................................................................. 6 Capitulo II................................................................................................... 7

II.1 Generalidades .................................................................................. 8 II.2 El autómata programable o PLC modelo S7 200 de Siemens ...... 13

II.2.1 Descripción del S7-200............................................................ 14 II.2.2 Comunicación vía puerto serial............................................... 18 II.2.3 Descripción del módulo de comunicación Ethernet modelo CP 243-1........................................................................................... 19

II.3 Conexión inicial al CPU-226........................................................... 21 II.4 La interfaz para el operador: el servidor OPC ............................... 32

II.4.1 Servidores OPC...................................................................... 33 II.4.2 El servidor OPC de Kep Server .............................................. 36

II.5 La interfaz para el operador: SQL Server...................................... 47 II.5.1 Creación de la base de datos mediante la herramienta Microsoft SQL .................................................................................................. 48

II.6 La interfaz para el operador: Visual Basic ...................................... 57 II.6.1 Ventanas de interfaz operador-máquina................................. 58

II.7 Broadband PowerLine.................................................................... 66 II.7.1 Principio de Funcionamiento.................................................... 66 II.7.2 Clasificación............................................................................. 68 II.7.3 Ventajas y Desventajas ........................................................... 68 II.7.4 Aplicaciones............................................................................. 69

II.8 Módem PLC ................................................................................... 70 II.8.1 Ventajas y Desventajas de la técnica de transmisión por Modem PLC................................................................................................... 72 II.8.2 Broadband PLC Módem serie ATL 60 ..................................... 73

II.9 Evaluación económica.................................................................... 77 II.9.1 Flujo de caja a 3 años.............................................................. 78 II.9.2 Diagrama de flujo de caja para el proyecto propuesto con proyección a 3 años.......................................................................... 80 II.9.3 Cálculo del Valor Presente Neto.............................................. 83

II.10 Limitaciones ................................................................................. 85 Capítulo III ............................................................................................... 86

ix

Resumen de Resultados.......................................................................... 87 Capítulo IV ............................................................................................... 88 Conclusiones y Recomendaciones .......................................................... 89 Referencias bibliográficas........................................................................ 91 APÉNDICE A ........................................................................................... 95 APÉNDICE B ........................................................................................... 97 APÉNDICE C......................................................................................... 101 APÉNDICE D......................................................................................... 113

x

Lista de Tablas

Tabla 1: características técnicas del CPU S7-226 ................................... 15 Tabla 2: características técnicas del módulo CP 243-1 ........................... 20 Tabla 3: modelos de Broadband PLC Módem de la serie ATL60 ............ 74 Tabla 4: equipos necesarios por edificio.................................................. 78 Tabla 5: inversión inicial para 100 edificios.............................................. 78 Tabla 6: ingresos anuales del proyecto ................................................... 79 Tabla 7: valores para calcular el VAN...................................................... 83

xi

Lista de Figuras

Figura 1: esquema del sistema de corte y reconexión automática de una carga........................................................................................................ 11 Figura 2: aspecto físico externo del CPU S7-226 .................................... 17 Figura 3: diagrama de conexión de entradas/salidas discretas del CPU 226........................................................................................................... 17 Figura 4: esquema de conexión del S7-200 al PC utilizando un enlace PPI................................................................................................................. 18 Figura 5: aspecto exterior del módulo de comunicación Ethernet CP 243-1................................................................................................................. 19 Figura 6: creación de un nuevo proyecto con Step 7 Micro WIN ............. 22 Figura 7: elegir comando Asistente Ethernet ........................................... 22 Figura 8: primera ventana del asistente Ethernet Industrial ..................... 23 Figura 9: parámetros de la red Ethernet .................................................. 24 Figura 10: determinación del número de enlaces .................................... 24 Figura 11: configuración de enlaces ........................................................ 25 Figura 12: configuraciones CRC e intervalo Keep Alive .......................... 26 Figura 13: asignación de tabla de bytes para uso del módulo ................. 26 Figura 14: última ventana del asistente Ethernet Industrial ..................... 27 Figura 15: cargar la configuración en el CPU .......................................... 28 Figura 16: escoger parametrización del módulo CP 243-1 ...................... 28 Figura 17: actualización del enlace Ethernet ........................................... 29 Figura 18: subrutina ETHx_CTRL............................................................ 30 Figura 19: programa en el PLC para control de las salidas discretas ...... 31 Figura 20: esquema general de funcionamiento de un servidor OPC...... 33 Figura 21: componentes para establecer la comunicación con Kep Server................................................................................................................. 36 Figura 22: ventana inicial al abrir Kep Server Ex V4.0............................. 37 Figura 23: ventana inicial para definición de un canal ............................. 38 Figura 24: escogencia del driver para comunicación Ethernet ................ 39 Figura 25: escogencia del adaptador de red............................................ 39 Figura 26: control de escritura del servidor en el canal............................ 40 Figura 27: resumen de la configuración del canal.................................... 41 Figura 28: asignación del nombre al dispositivo recién creado................ 41 Figura 29: escogencia del dispositivo con el que se trabajará................. 42 Figura 30: identificación de la dirección IP del dispositivo ....................... 42 Figura 31: establecimiento del valor TSAP para el enlace....................... 43 Figura 32: resumen de la configuración del dispositivo Device1 ............. 44 Figura 33: creación del grupo Group1 ..................................................... 44 Figura 34: ventana de creación del Tag M0.0.......................................... 45 Figura 35: variables o Tags creados en el Group1 .................................. 46 Figura 36: establecimiento del nombre del servidor................................. 49 Figura 37: pantalla principal del Enterprise Manager............................... 50 Figura 38: creación de la base de datos Registro.................................... 51 Figura 39: propiedades de la base de datos Registro.............................. 52

xii

Figura 40: tablas de Registro................................................................... 53 Figura 41: campos de la tabla “Cliente” ................................................... 54 Figura 42: información de la Tabla Cliente .............................................. 54 Figura 43: campos de la tabla “Usuario” .................................................. 55 Figura 44: campos e información de la Tabla Modificacion_Registro ...... 56 Figura 45: ventana inicial de la interfaz operador-máquina ..................... 59 Figura 46: ventana general de información de la aplicación .................... 59 Figura 47: ventana de requerimientos del sistema .................................. 60 Figura 48: ventana correspondiente al botón de ayuda en la aplicación . 60 Figura 49: ventana para manejo del estado de servicio de un cliente ..... 61 Figura 50: ejemplo de configuración de las propiedades de una caja de texto para utilización de DDE................................................................... 63 Figura 51: pantalla de modificación de estado......................................... 64 Figura 52: mensaje de error de conexión ................................................ 64 Figura 53: tramos de la red eléctrica........................................................ 67 Figura 54: modo de conexión de los módem PLC ................................... 70 Figura 55: diagrama de bloques de un sistema DSSM............................ 71 Figura 56: aspecto del modelo ATL60142E............................................. 75 Figura 57: leds de estado del módem PLC.............................................. 75 Figura 58: diagrama de flujo de caja del proyecto a 3 años..................... 82

xiii

Resumen

Diseño, implantación y evaluación económica de un sistema de corte y reconexión remota del servicio eléctrico de clientes residenciales, usando Tecnología PLC-BPL, para la Electricidad de Caracas Autores: Marta Blanco A. y Alexandra Sánchez L. Tutor académico: Hans García. Tutor industrial: Jose Luis Del Valle.

Caracas, 14 de Febrero del 2006 El presente proyecto de grado tiene como propósito presentar un diseño

que permita el control a distancia del corte y reconexión de cargas

residenciales, utilizando controladores lógicos programables y la

tecnología Broadband PowerLine (BPL). Además incluye un análisis

costo-beneficio con la finalidad de evaluar la viabilidad económica del

proyecto.

En primera instancia se investigaron los medios posibles para la

comunicación vía Ethernet entre el controlador lógico programable y el

computador, tomando como opción el uso de un servidor OPC.

Seguidamente, se eligió Visual Basic como lenguaje de programación

para crear la interfaz de usuario que se ejecutará desde el computador, ya

que este software permite la comunicación con el servidor OPC.

xiv

Se elaboró un programa sencillo en Step 7 MicroWin que se cargó en el

PLC, para poder comprobar el correcto funcionamiento de la interfaz de

usuario y la comunicación con el controlador.

Finalmente se realizó la puesta en marcha del proyecto, incorporando la

tecnología Broadband PowerLine al diseño propuesto, para transmitir la

información a través de la red comercial de baja tensión.

Sistema de corte y reconexión a distancia del servicio eléctrico residencial usando tecnología PLC-BPL

1

Introducción

La automatización nace de la necesidad de integrar la gestión y la

producción para incrementar la productividad y mejorar las condiciones de

trabajo. En el caso específico de este trabajo, el sistema automatizado

pretende ser un primer paso en la sustitución de las distintas tareas de

producción realizadas por un operador humano (las cuadrillas de corte y

reconexión).

La finalidad del trabajo de grado que se presenta a continuación es

proponer una arquitectura basada en la tecnología BroadBand PowerLine,

capaz de manejar, por medio de controladores logicos programables, el

corte y reconexión del servicio eléctrico de cargas residenciales.

A continuación se describe la estructura de esta investigación, que consta

de 4 capítulos descritos en las siguientes líneas:

Capitulo I: se describe aquí el planteamiento del problema, el

objetivo general y los específicos, el alcance y las limitaciones del

proyecto.

Capítulo II: se desarrolla la metodología realizada con sus

respectivas bases teóricas.


2

Capítulo III: presenta los resultados obtenidos a lo largo del

desarrollo del trabajo de grado, así como también el análisis

puntual de los mismos.

Capítulo IV: engloba las conclusiones del trabajo y las posibles

recomendaciones para su mejora.


Capítulo I

Diseño, implantación y evaluación económica de un sistema de corte y

reconexión remota del servicio eléctrico de clientes residenciales, usando

Tecnología PLC-BPL, para la Electricidad de Caracas


4

I.1 Planteamiento del problema

La Electricidad de Caracas (E. de C.) como empresa necesita mantener

una imagen sólida ante sus clientes, imagen que se ve afectada al no

poder responder de manera casi inmediata a las quejas de reconexión del

servicio eléctrico. De aquí surge la necesidad por parte de la E. de C. de

desarrollar un sistema de corte y reconexión a distancia del servicio

eléctrico de cargas residenciales, de forma de obtener un menor tiempo

de respuesta ante esas acciones, evitando así las cuadrillas encargadas

de realizar esa operación de forma presencial en cada residencia o

establecimiento

En la actualidad, el sistema de cuadrillas se ha vuelto anacrónico y con su

automatización se lograría establecer un método más eficaz que minimice

irregularidades administrativas y disminuya al mínimo los tiempos de

respuesta ante los clientes.

A su vez, a nivel económico, este sistema representaría un ahorro en

costos para la E. de C., al poder sustituir la mano de obra por equipos y

disminuir correspondientemente su costo asociado.

El presente trabajo final tiene como intención suministrar un sistema que

permita controlar de forma remota el corte y reconexión del servicio

eléctrico de cargas residenciales.


5

I.2 Objetivos

Objetivo General

Diseñar e implantar un sistema de corte y reconexión remota en baja

tensión usando Broadband Powerline y Controladores Lógicos

Programables (Autómatas Programables)

Objetivos específicos

1.- Documentar en relación al funcionamiento del controlador lógico

programable (PLC) a utilizar, así como también comprender y manejar su

software de programación.

2.- Desarrollar una interfaz que controle de forma remota controladores

lógicos programables, usando Broadband Powerline.

3.- Seleccionar el software intermediario entre la aplicación a desarrollar y

el PLC, que permita la adquisición y manipulación de datos a distancia.

4.- Simular en un laboratorio el modelo de corte y reconexión de forma de

mostrar la arquitectura propuesta.

5.- Establecer el impacto económico del modelo propuesto de forma de

estudiar su factibilidad.


6

I.3 Alcance

El proyecto consistirá en una investigación aplicada. Se hará uso de las

bases teóricas adquiridas previamente como pilares para su desarrollo. El

proyecto se limita a tres fases, a saber: diseño, implantación y evaluación

económica.

La etapa de diseño abarca el desarrollo de un modelo de conexión desde

el centro de control de operaciones hasta el tablero de distribución

residencial, haciendo uso de controladores lógicos y de Broadband

PowerLine

La segunda etapa corresponde a la implantación física y posterior

simulación de la etapa de diseño. Esto se llevará a cabo en el laboratorio

de automatización de la Universidad Metropolitana.

La etapa de evaluación económica permitirá hacer un estudio de costos

para la Electricidad de Caracas, de forma de conocer la factibilidad del

proyecto.

Durante la realización de este proyecto se tiene la ventaja de no poseer

variables de medición que puedan ser limitantes en su desarrollo, ya que

la idea es diseñar e implantar un modelo, mas no realizar mediciones de

variables para estudiar su comportamiento.


Capitulo II

Contenido


8

II.1 Generalidades

Un cliente residencial o comercial de la Electricidad de Caracas (E. de C.

en adelante) disfruta por lo general de un servicio de suministro eléctrico

continuo y de calidad. Sin embargo la compañía eléctrica puede llegar a

interrumpir este servicio por circunstancias tales como retraso en los

pagos, con su eventual reconexión después de ponerse el cliente al día

con la deuda atrasada.

En este trabajo se diseña un sistema de desconexión y reconexión

automática que evite la intervención directa y manual del personal de la E.

de C. para efectos del proceso de corte o restablecimiento de la energía

eléctrica.

El sistema como tal comprende los siguientes componentes:

1- Un PLC (Controlador Lógico Programable), también llamado

Autómata Programable, que recibe las órdenes de conectar o

desconectar una carga a través de un bus de comunicaciones y se

encarga, a través de sus salidas, de activar o desactivar los

interruptores o breakers correspondientes. El PLC utilizado es un

S7 200 de Siemens.


9

2- Un programa sencillo en el PLC que gestiona las acciones de

conexión y desconexión. El programa se escribe con el paquete

Step 7 Micro Win de Siemens.

3- Un módulo de comunicaciones Ethernet Industrial bajo protocolo

TCP/IP para la comunicación entre el PLC y el centro de control en

la E. de C. El módulo utilizado es el CP 243-1 de Siemens.

4- Un módem PLC (en este caso PLC = Power Line Carrier,

tecnología BPL). Este dispositivo recibe (cable recto) o envía

(cable cruzado) la señal del (al) módulo de comunicaciones

Ethernet Industrial referido en el punto 3- y la modula (o demodula)

sobre la red eléctrica de baja tensión, sirviendo de esta forma de

interfaz de comunicación para permitir el uso de la red eléctrica

urbana como canal físico de transmisión.

5- Del lado del centro de control de la E. de C. se dispone de un

computador conectado a la red Ethernet. El computador está

equipado con tres paquetes sobre los cuales se llevaron a cabo

desarrollos de software. Estos paquetes son:

a. Software Kep Server. Se trata de un servidor OPC (OLE for

Process Control) encargado de leer o escribir, a través de un

driver adecuado, las variables del autómata S7 200 y


10

ponerlas a la disposición para ser manejadas por el

programa Visual Basic.

b. Visual Basic: ambiente de programación gráfico con el que

se desarrolla una interfaz gráfica, amigable, al estilo de un

sistema SCADA, que permita a un operador llevar a cabo las

funciones de conexión y desconexión a distancia de un

determinado cliente.

c. Paquete SQL Server, destinado a gestionar una base de

datos de clientes sujetos a eventuales procesos de corte y

reconexión del servicio eléctrico.

La figura 1 muestra un diagrama esquemático de los componentes

descritos. Ver apéndice A.


11

Figura 1: esquema del sistema de corte y reconexión automática de una

carga

1: PLC Simatic S7 200 2: Módulo de comunicación Ethernet Industrial CP 241-3 bajo protocolo TCP/IP 3: Módem PLC (Power Line Carrier) para modulación sobre la red eléctrica de baja tensión. 4: Línea eléctrica de baja tensión 5: PC en centro de control con los tres paquetes de software para gestionar la interfaz humano máquina. 6: Interruptor (breaker) manejado por el autómata y conectado a la carga sujeta al proceso de corte y reconexión.

Módem PLC

Módem PLC

- OPC Server - Visual Basic - SQL Server

1 2

36

3

5

4


12

En las siguientes secciones se describe con detalle el funcionamiento y

uso dado a los componentes aquí esquematizados.


13

II.2 El autómata programable o PLC modelo S7 200 de Siemens

El dispositivo final encargado de la conexión o desconexión de la carga de

un cliente específico es el autómata programable S7 200 de Siemens.

La serie de autómatas S7 de Siemens comprende tres familias

principales, que en orden de mayores a menores prestaciones son:

Serie S7-400 para aplicaciones grandes con capacidad de

decenas de miles de entradas/salidas

Serie S7-300 para aplicaciones medianas con capacidad de hasta

2000 entradas/salidas

Serie S7-200 para aplicaciones pequeñas.

Para este proyecto se escogió un autómata de la serie S7-200. Las

razones que condujeron a esta decisión fueron múltiples, y se exponen a

continuación:

1- El número de entradas/salidas requeridas, todas ellas de tipo

discreto, para cada cliente es reducido: del orden de 16 entradas y

16 salidas. Un autómata pequeño basta para cubrir esa necesidad.

2- El programa que gestiona el PLC es sumamente sencillo.


14

3- La relación costo-beneficio del autómata S7-200 es muy favorable.

Se trata de hecho de un autómata económico, pero que al mismo

tiempo ofrece cuantiosas bondades técnicas y un alto nivel de

confiabilidad basado en un desarrollo de Siemens que utiliza

tecnología de punta.

4- El S7-200 puede ampliarse con varios módulos de expansión de

entradas, salidas o módulos especiales. Sin embargo, para este

trabajo, sólo fue necesario la adición de un módulo de

comunicaciones Ethernet Industrial.

5- Debido a convenios estratégicos de la E. de C. con la empresa

Siemens, este autómata también fue propuesto por la compañía

eléctrica para el diseño del proyecto.

II.2.1 Descripción del S7-200

La familia de autómatas S7-200 ofrece varios modelos que se diferencian

entre sí en aspectos tales como velocidad de procesamiento, tensión de

alimentación, número de entradas/salidas que manejan, puertos de

comunicación y otros.


15

Para este trabajo se escogió uno de los modelos más completos: el S7-

226, número de parte 6ES7 216-2AD23-0XB0. La tabla 1 a continuación

resume sus características técnicas más sobresalientes.

FUNCIÓN

CPU 226 6ES7 216-2AD23-0XB0

Dimensiones Físicas (mm) 196 x 80 x 62 Peso 550 gramos Tensión de alimentación 24 VDC

Sí

Memoria del programa Con edición en Run Time Sin edición en Run Time

16384 Bytes 24576 Bytes

Memoria de Datos 10240 Bytes Memoria de backup 10 horas (típ.) Entradas y salidas integradas Digitales (DC/DC) Analógicas

24 E/16 S No tiene

Módulos de Ampliación 7 Potenciómetros Analógicos 2 Reloj de tiempo real Incorporado Puerto de comunicación 2 x RS-485 Software de Programación Step 7-Micro/WIN Lenguaje de Programación KOP (Escalera) FUP (Bloques Funcionales) AWL (Lenguaje de Instrucciones)

Sí Sí Sí

Temperatura de Operación Montaje vertical, mín. Montaje vertical, máx. Montaje Horizontal, mín. Montaje Horizontal, máx.

0°C 45°C 0°C 55°C

Velocidad de procesamiento 0.22 microsegundos por instrucción

Tabla 1: características técnicas del CPU S7-226


16

De los datos de la tabla puede comentarse lo siguiente:

1- La alimentación del CPU es de 24VDC, lo que significa que

requiere de una fuente de alimentación de 24VDC. Para el

proyecto se utilizó una fuente Siemens, aunque pudo haberse

usado cualquier fuente estable de 24 VDC que suministrase la

corriente adecuada.

2- Tanto las entradas discretas como las salidas discretas trabajan

igualmente con 24 VDC. En el caso de las salidas (a transistor),

esto significa que es preciso colocar elementos de interfaz (relés,

por ejemplo) para poder manejar cargas importantes.

3- El CPU viene provisto de dos puertos de comunicación tipo RS

485. En su conexión inicial al menos, es necesario utilizar uno de

esos dos puertos para conectarse al computador que lo

configurará. Como por lo general los PC no disponen de puertos

RS 485, se debe usar un adaptador RS 485 a RS 232 ó RS 485 a

USB. Se utilizó en este trabajo un cable con adaptador RS 485 a

RS 232 marca Siemens (cable multimaestro RS 232-PPI).

La figura 2 muestra el aspecto físico externo del CPU 226 con sus

componentes principales. La figura 3 el diagrama de conexión de las

entradas/salidas discretas.


17

Figura 2: aspecto físico externo del CPU S7-226

Figura 3: diagrama de conexión de entradas/salidas discretas del CPU 226

Tapa de acceso a: Selector de modo RUN/STOP Potenciómetros analógicos Conector para ampliación

Conector para entradas discretas Puertos de comunicación RS 485

Conector para salidas discretas LEDs de entradas/salidas

LEDs de estado

Cartucho de memoria Reloj en tiempo real Pila


18

II.2.2 Comunicación vía puerto serial

Inicialmente la comunicación entre el S7-226 y el PC equipado con el

software Step 7 MicroWin, debe hacerse a través de uno de los puertos

seriales. Se utiliza para ello un cable apropiado con un convertidor RS

485 a RS 232. El cable se denomina cable multimaestro RS 232/PPI. El

protocolo de comunicació es propietario de Siemens y se llama protocolo

PPI, que significa Poin to Point Interface.

La figura 4 ilustra la conexión física. Vigilar que los interruptores DIP del

cable multimaestro estén configurados como muestra la figura.

Figura 4: esquema de conexión del S7-200 al PC utilizando un enlace PPI


19

II.2.3 Descripción del módulo de comunicación Ethernet modelo

CP 243-1

La comunicación entre el centro del control de la E. de C. y los autómatas

programables encargados del proceso de conexión o desconexión de un

cliente se lleva a cabo mediante una red Ethernet bajo protocolo TCP/IP.

Esto significa que el autómata elegido, el S7 226, debe estar provisto de

una interfaz de comunicación de ese tipo. El CPU S7-226 no posee esta

interfaz integrada, pero si puede añadírsele un módulo de comunicación

adecuado a esa función.

El módulo utilizado es el modelo CP 243-1, cuyo aspecto físico externo se

ve ilustrado en la figura 5.

Figura 5: aspecto exterior del módulo de comunicación Ethernet CP 243-1


20

Los datos técnicos más sobresalientes de este módulo se presentan en la

tabla 2.

FUNCIÓN

CP 243-1

Velocidad de Transmisión 10/100 Mbits/s Autorreconocimiento

Interfaces 10 Base T, 100 Base TX Conexión para alimentación

RJ45 24 V DC ±5%

Disipación a 24 V DC 1,75 W Condiciones ambientales Temperatura de Servicio Montaje Horizontal Montaje Vertical

0°C a +55°C 0°C a +45°C

Dimensiones (mm) Peso

71,2 x 80 x 62 150 gramos

Software de Programación Step 7-Micro/WIN

Tabla 2: características técnicas del módulo CP 243-1

Con el módulo CP 243-1 se puede establecer comunicación Ethernet

Industrial de tres maneras distintas:

1- Conexión a un PC a través del paquete Step 7 MicroWIN

2- Conexión a otros autómatas de la serie S7 de Siemens

3- Conexión a aplicaciones basadas en servidores OPC

El CPU S7 226 reconoce automáticamente al módulo CP 243-1 una vez

conectado y alimentado con 24 VDC.

El apéndice C muestra el significado de los leds de estado del CP 243-1.


21

II.3 Conexión inicial al CPU-226

Para la conexión inicial con el S7-226 debe asegurarse que el PLC y el

PC estén conectados como se mostró en la figura 4. Inicialmente la

conexión del PC al S7-226 se hace a través del puerto serial RS 485 del

PLC, usando el protocolo PPI. Todo CPU S7 200 viene de fábrica con una

dirección predeterminada, que es la número 2.

Una vez conectado físicamente el PC al CPU S7 226, dirección 2,

mediante protocolo PPI, se configurará el CPU para conexión vía Ethernet

Industrial asignándole una determinada dirección IP. Esta nueva

configuración se cargará en el S7 226 vía puerto PPI, y de ahí en

adelante ya podrá accederse al CPU igualmente vía Ethernet.

A continuación se describen en detalle los pasos necesarios para poder

comunicarse con el S7 226 vía Ethernet.

Paso 1:

Arrancar el paquete de programación Step7-Micro/WIN y crear un nuevo

proyecto. Ver figura 6.


22

Figura 6: creación de un nuevo proyecto con Step 7 Micro WIN

Paso 2:

Elegir el comando Herramientas Asistente Ethernet. Ver figura 7.

Figura 7: elegir comando Asistente Ethernet

Este asistente ofrece la opción de configurar la comunicación Ethernet

Industrial de una manera rápida y sencilla. Al elegir el comando se

muestra la ventana de la figura 8. Si el módulo Ethernet está conectado

y alimentado, entonces debe reconocerse automáticamente.


23

La casilla “Posición del módulo” debe dejarse en 0 (ver figura 8).

Figura 8: primera ventana del asistente Ethernet Industrial

Paso 3:

Se pulsa el botón Siguiente y en la ventana que aparece (figura 9) se

definen los parámetros del modulo CP 243-1 tales como su dirección IP,

la máscara de subred y la puerta de enlace (opcional). Lo escogido se

basó en las direcciones y puerta de enlace establecidas por la red de la

Universidad Metropolitana.


24

Figura 9: parámetros de la red Ethernet

Paso 4:

Se pulsa el botón Siguiente y en la ventana que aparece (figura 10) se

especifica el número de enlaces que tendrá el módulo CP 243-1. Se

especifica un enlace.

Figura 10: determinación del número de enlaces


25

Paso 5:

Se pulsa el botón Next y en la ventana que aparece se establecen las

opciones tal cual como están indicadas en la figura 11. Observar que

automáticamente se genera en el cuadro TSAP la dirección 10.00 que

se utilizará luego para el servidor OPC.

Figura 11: configuración de enlaces

Paso 6:

Se pulsa el botón OK y en la ventana que aparece (figura 12) se

especifican las opciones que muestra la figura (protección CRC activada

e intervalo Keep Alive en 30 s). La opción de protección CRC impide que

el usuario modifique la configuración del módulo en modo de ejecución.


26

Figura 12: configuraciones CRC e intervalo Keep Alive

Paso 7:

Se pulsa el botón Siguiente. Aparece la ventana de la figura 13 donde se

selecciona el principio de una tabla de bytes que hay que reservar para

uso privado del módulo de comunicación. En este caso se escogió como

dirección inicial de la tabla la VB477.

Figura 13: asignación de tabla de bytes para uso del módulo


27

Paso 8:

Se pulsa el botón Siguiente. Se muestra la última ventana del asistente.

Además se crea automáticamente una subrutina llamada ETHx_CTRL

que permite chequear el estado de la conexión vía Ethernet. Ver figura

14.

Figura 14: última ventana del asistente Ethernet Industrial

Paso 9:

Una vez creada la configuración para el enlace Ethernet, se carga en el

CPU. La ventana de la figura 15 muestra cómo cargarla. El CPU debe

estar energizado, en modo STOP y el cable multimaestro RS 232/PPI

debidamente conectado.


28

Figura 15: cargar la configuración en el CPU

Paso 10:

Para que la configuración recién cargada se haga efectiva, es necesario

resetear el PLC. La mejor forma es desenergizarlo y volverlo a

energizar. A continuación puede ahora intentarse la comunicación con el

PLC vía Ethernet. Para lograrlo se entra primero en el menú

Comunicación y se escoge la opción Ajustar Interfaz PG/PC. En la

ventana que aparece se elige TCP/IP Auto, como sugiere la figura 16.

Figura 16: escoger parametrización del módulo CP 243-1

Cargar en CPU


29

Paso 11:

Aceptar la ventana de la figura 16. Ir nuevamente a la opción de

Comunicación y en la ventana que aparece introducir la dirección IP con

la cual se configuró el módulo Ethernet CP 243-1. (1- en la figura 17).

Hacer doble clic sobre el símbolo para actualizar (2- en la figura 17) para

intentar establecer un enlace con la dirección IP indicada. De ser exitoso

el intento, debe aparecer en la misma parte derecha de la ventana el

icono del CPU S7 226. (3- en la figura 17).

Figura 17: actualización del enlace Ethernet

Paso 12:

En el paso 8 se creó automáticamente la rutina ETHx_CTRL. Se coloca

esta rutina en el programa principal para que se encargue de inicializar

el módulo Ethernet y chequear cualquier error que pueda suceder,

monitorizando de esa forma el estado de la conexión durante la

2- Hacer doble clic aquí para intentar establecer el enlace.

3- Enlace establecido.1- Especificar

dir. IP del CPU.


30

comunicación. Observar que las salidas del bloque se asignan,

respectivamente, a las variables M2.1, MW20 y MW22.Ver figura 18.

Figura 18: subrutina ETHx_CTRL

La rutina se debe llamar en cada ciclo autómata con la finalidad de

comprobar si existe una nueva configuración. De esta manera si ha

cambiado la configuración el módulo la adoptará, activándose así la

señal CP_Ready. El estado del canal se verifica con los bits de la

palabra asociada a Ch_Ready. Cada bit corresponde a un canal. Si el bit

está en 1, el canal está activado y se estableció un enlace. Si el enlace

presenta algún error, se desplegará en Error bajo un código específico.

Ver apéndice B.


31

Paso 13:

Una vez establecida la comunicación vía Ethernet, se crea un programa

en Step 7-Micro/WIN llamado “Prog_OPCServer” que permite controlar

las salidas del PLC. Se utilizó para ello un contacto normalmente

cerrado de una marca que activa una salida del PLC. La marca o

bandera se controlará mediante la ventana del operador a través del

servidor OPC. La activación o desactivación de la marca hará que la

bobina de salida esté apagada o encendida correspondientemente. Esta

configuración se repite para las 16 salidas del PLC utilizado. Ver figura

19.

Por último se carga el programa “Prog_OPCServer” en el CPU 226 vía

Ethernet.

Figura 19: programa en el PLC para control de las salidas discretas


32

II.4 La interfaz para el operador: el servidor OPC

Para llevar a cabo el proceso de conexión o desconexión de la carga de

un cliente, un operador en la E. de C. debe accionar un comando a

través de un computador situado en la sala de control. El computador

debe tener un programa adaptado a esta finalidad.

En este trabajo se desarrolló una interfaz humano-máquina que permite

ejecutar la acción de conexión o desconexión a un determinado cliente.

La interfaz consta en líneas generales de tres partes:

1- Un servidor OPC (OLE for Process Control) encargado de

acceder las variables necesarias en el PLC y mostrarlas en

tiempo real, con posibilidad de ser igualmente accedidas por otros

programas.

2- Una base de datos con los clientes a ser atendidos. Se utilizó

para ello el paquete SQL Server.

3- Un programa en Visual Basic con ventanas equipadas con

controles para que el operador pueda efectuar las labores de

conexión o desconexión de un cliente a distancia.

En este capítulo se describe el servidor OPC utilizado.


33

II.4.1 Servidores OPC

Un servidor OPC trabaja según el esquema Cliente – Servidor. El OPC

Server es pues una aplicación tipo servidor encargada de suministrar un

canal para adquirir información de dispositivos industriales, tales como

PLCs. La información es entonces encaminada a una aplicación cliente

presente en el PLC. Ver figura 20.

Figura 20: esquema general de funcionamiento de un servidor OPC

Los servidores OPC disponibles comercialmente vienen equipados con

drivers para poder comunicarse con los distintos protocolos asociados a

los diversos PLCs del mercado.

Para este proyecto se escogió un servidor OPC en particular llamado

Kep Server EX V4.0 de la empresa Kepware que incorpora el driver para

comunicación Ethernet Industrial bajo TCP/IP.

PLC

OPC Server

Cliente (por ejemplo Excel o VB)

PC


34

Los datos recogidos por el driver de comunicación del servidor OPC

pueden accederse dentro del PC mediante dos técnicas:

1- DDE (Intercambio Dinámico de Datos)

2- OPC (OLE for Process Control)

Se utilizaron las dos técnicas: DDE para leer datos del PLC a través del

servidor OPC y OPC para escribir datos en el PLC a través del mismo

servidor.

Microsoft Windows desarrolló una forma genérica de compartir

información y datos entre aplicaciones basadas en Windows

provenientes de diversos fabricantes, a lo que se le dio el nombre de

DDE (Dynamic Data Exchange).

Sin embargo esta tecnología no estaba diseñada para el mercado

industrial debido a su escasa robustez y velocidad de transmisión de

data. A pesar de esto, DDE se fue implantando en gran cantidad de

industrias y nuevos fabricantes la desarrollaron con el fin de mejorarla.


35

Para el año 1994 se creó la Fundación OPC, representada por un

conjunto de fabricantes pertenecientes a diversas ramas de la industria.

La meta fue desarrollar una única aplicación Cliente/Servidos que le

permitiera a cualquier fabricante desarrollar software capaz de

intercambiar información de forma rápida y robusta.

La primera aplicación que la fundación OPC creó se denomina “Data

Access Specification 1.0” y fue lanzada al mercado alrededor de 1996,

sentando los cimientos para la evolución de los servidores OPC. A partir

de aquí se empezaron a desarrollar sistemas basados en dicha

aplicación.

Data Access Specification 1.0 precisa cómo se debe construir tanto la

interfaz cliente como la del servidor. De esta forma si el fabricante del

cliente sigue estas especificaciones perfectamente, entonces cualquier

servidor OPC que opere para equipos industriales podrá establecer

conexión para lograr el acceso a la data.

Con la creación de herramientas como esta los fabricantes se ocuparían

únicamente de desarrollar aplicaciones cliente, debido a que los drivers

de comunicación los suministra el componente servidor OPC.


36

II.4.2 El servidor OPC de Kep Server

Esta sección describe cómo utilizar la aplicación Kep Server Ex 4.0 para

poder comunicarse con el PLC S7 226 de Siemens a través de Ethernet

Industrial bajo TCP/IP.

Para establecer comunicación utilizando Kep Server Ex 4.0 se necesitan

configurar tres elementos indispensables: el canal (channel), el dispositivo

(device) y las etiquetas (tags) contenidas en un grupo (group). Ver figura

21.

Figura 21: componentes para establecer la comunicación con Kep Server

Etiquetas o Tags


37

Channel: es el canal de comunicación donde se define el protocolo o

driver a utilizar.

Device: es el hardware o PLC con el cual el servidor se va a comunicar.

Su selección está condicionada por el driver elegido en Channel.

Tags: son las direcciones en el hardware o en el PLC a monitorizar, Para

cada Tag definido debe suministrase el tipo de dato (booleano,

entero, byte, word, real, string, etc.) y el tipo de acceso (sólo lectura,

lectura/escritura, etc.). Los Tags se pueden agrupar dentro de los

llamados “grupos de etiquetas¨.

A continuación se explican los pasos necesarios para crear un grupo de

etiquetas con Kep Server.

Paso 1:

Abrir Kep Server Ex V4.0. Se muestra la ventana de la figura 22.

Figura 22: ventana inicial al abrir Kep Server Ex V4.0


38

Paso 2:

En esta ventana que se muestra debe definirse primero que nada el

canal (Channel). El canal constituye la vía de comunicación desde un

computador hasta uno o más dispositivos externos y representa en sí un

puerto serial o una tarjeta de red en el computador. Por omisión el

nombre del canal será Channel1 y al configurarlo debe escogerse el

protocolo de comunicación Ethernet TCP/IP para Siemens. Hacer clic

sobre ¨Click to add a channel¨. Ver figura 23.

Figura 23: ventana inicial para definición de un canal

Paso 3:

Pulsar Siguiente. Aparece la ventana de la figura 24 con una lista de los

drivers disponibles. Se escoge el driver Siemens TCP/IP Ethernet

compatible con el módulo CP 243-1 descrito anteriormente.


39

Figura 24: escogencia del driver para comunicación Ethernet

Paso 4:

Pulsar Siguiente. Se escoge el adaptador de red que utilizará Channel1

para establecer la comunicación a través de la red. Como el computador

no posee una tarjeta de red específica, se escogerá como adaptador de

red el que viene por omisión (default). Ver figura 25.

Figura 25: escogencia del adaptador de red


40

Paso 5:

Pulsar Siguiente. Al trabajar con un servidor OPC, una de las funciones

mas importantes es lograr es escribir la información de un equipo remoto

en un tiempo apropiado. Es por eso que el asistente de Kep Server Ex le

proporciona al usuario un conjunto de opciones que le permiten optimizar

la ejecución del programa, adaptándose a sus necesidades. Ver figura 26.

Figura 26: control de escritura del servidor en el canal

Paso 6:

Pulsar Siguiente. Se muestra una ventana que resume la información

recién configurada para el canal. Si se está de acuerdo, pulsar Finalizar.

Ver figura 27.


41

Figura 27: resumen de la configuración del canal

Paso 7:

Una vez creado y configurado el canal, aparece en la ventana principal

del Kep Server la opción ¨click to add a device¨. Se selecciona esta opción

y comienza la aparición de otra serie de ventanas para la configuración

del dispositivo o device. La primera de esas ventanas es la mostrada en la

figura 28, que pregunta por el nombre del dispositivo. Se deja el nombre

por defecto: Device1.

Figura 28: asignación del nombre al dispositivo recién creado


42

Paso 8:

Pulsar Siguiente. Se selecciona el modelo del equipo con el cual se va a

trabajar. En este caso es el S7-200, como muestra la figura 29.

Figura 29: escogencia del dispositivo con el que se trabajará

Paso 9:

Pulsar Siguiente. En la ventana que aparece se define la dirección IP del

equipo con el cual el PC se va a conectar. Para las pruebas hechas en el

laboratorio, la dirección IP es asignada al CP 243-1 es la 10.18.10.154.

Ver figura 30.

Figura 30: identificación de la dirección IP del dispositivo


43

Paso 10:

Pulsar Siguiente. La ventana que se muestra exige introducir el TSAP del

dispositivo remoto, según se estableció al configurar el enlace Ethernet en

el S7 226 (figura 10 de la sección III.4). Se coloca el número 1000 en las

casillas Local y Remote, como se muestra en la figura 31.

Figura 31: establecimiento del valor TSAP para el enlace

Paso 11:

Pulsar Siguiente. Se muestra la ventana final de la configuración del

dispositivo, donde está resumida la configuración recién especificada.

Pulsar Finalizar si se está de acuerdo con la configuración mostrada. Ver

figura 32.


44

Figura 32: resumen de la configuración del dispositivo Device1

Paso 12:

Una vez validada la ventana de la figura 31, se regresa a la pantalla

principal del Kep Server. Se hace clic con el botón derecho del ratón

sobre Device y se selecciona la opción New Tag Group para crear un

grupo de variables a monitorizar (las variables se llaman Tags o

Etiquetas). Por defecto se selecciona el nombre Group1 para el grupo

creado. Ver figura 33.

Figura 33: creación del grupo Group1


45

Paso 13:

Una vez creado el grupo, se valida la ventana de la figura 33 pulsando

OK. Con el botón derecho sobre Group1 se selecciona New Tag. De esta

forma se añaden una a una las 16 variables (Tags) a monitorizar en el

PLC. En el caso de este proyecto esas etiquetas van a corresponder a 16

marcas o banderas con direcciones M0.0 a M1.7 que anticipan las salidas

del S7 200, y que figuran en el programa “Prog_OPCServer” (ver figura 19

en la sección II.3).

La figura 34 ilustra la creación de un Tag (M0.0). Obsérvese el tipo de

dato a asignar (Booleano) y el tipo de acceso por parte del cliente

(Lectura/Escritura).

La figura 35 muestra la ventana del Kep Server con las variables (Tags)

creadas.

Figura 34: ventana de creación del Tag M0.0


46

Figura 35: variables o Tags creados en el Group1

Ha finalizado la configuración del Kep Server. Puede ahora probarse

lanzando un cliente ya incluido en el Kep Server, llamado Quick Client.

No se describe aquí el funcionamiento del Quick Client, aunque si se

utilizó exitosamente para probar la conexión y animación de las

variables (marcas) en el programa “Prog_OPCServer” grabado en el

PLC.


47

II.5 La interfaz para el operador: SQL Server

Con el fin de poder almacenar y manejar una base de datos de clientes

con capacidad de ser conectados o desconectados de la red eléctrica, se

escogió la herramienta SQL Server. Se trata de un software que actúa

como interfaz entre la base de datos y las aplicaciones que la utilizan.

SQL significa Structured Querry Language, y es un sistema de gestión de

bases de datos desarrollado por Microsoft capaz de administrar tablas de

datos con miles de registros a través de aplicaciones como Viasual Basic.

SQL Server corre en ambiente Windows.

Además, cada instancia de SQL Server esta en la capacidad de manejar

miles de usuarios trabajando en múltiples tablas simultáneamente, con lo

cual no es necesario correr múltiples copias de la base de datos de SQL

Server.

SQL Server se instala como un servicio y por esto es indispensable

asignarle un usuario para que inicie ese servicio y para que trabaje bajo

este contexto de seguridad. Este usuario que se asignó debe ser la

cuenta local del sistema o la del domino escogida por el instalador.

Dentro de SQL Server 2000 existen dos herramientas básicas para el

manejo de la base de datos: el Enterprise Manager (usada en este

proyecto) y el Query Analyzer.


48

El Enterprise Manager (EM), que es una herramienta gráfica que se

ocupa de administrar los servidores y es instalada por defecto al

momento de instalar el SQL Server 2000. Entre sus funciones mas

importantes se tienen:

- Creación de bases de datos y de sus correspondientes

objetos, tales como: tablas e índices

- Conexión a múltiples servidores

- Modificación y acceso tanto a las propiedades del servidor

como a la base de datos

- Permite importar y exportar información desde distintas

fuentes hacia otras aplicaciones.

- Administración de usuarios y seguridad.

- Monitoreo de la actividad del servidor.

Query Analizer (modo de comando),

II.5.1 Creación de la base de datos mediante la herramienta Microsoft

SQL

La aplicación Microsoft SQL Server brindó la posibilidad de crear y

modificar la base de datos de forma rápida y sencilla gracias a una de sus

herramientas básicas denominada Enterprise Manager. Con ella se creó

la base de datos Registro, que contiene a su vez tres tablas a ser usadas

en la aplicación final para la identificación, validación e informe de

usuarios y operadores.


49

A continuación se describe la secuencia a seguir para la elaboración de

una base de datos con sus correspondientes objetos, partiendo desde la

instalación del programa.

Paso 1:

Al momento de la instalación es necesario establecer el nombre del

servidor con el cual se conectará SQL Server. En este caso el nombre del

servidor fue “UNIMET-70227A1A” y además se activo el parámetro “auto-

start” para que siempre que se inicie el sistema operativo, se conecte al

servidor (ver figura 36).

Figura 36: establecimiento del nombre del servidor


50

Paso 2:

Se ejecuta el Enterprise Manager activando el comando:

Inicio Programas Microsoft SQL Server Enterprise Manager

Así se inicia el programa Enterprise Manager y se desplegará la primera

pantalla (ver figura 37).

Figura 37: pantalla principal del Enterprise Manager

Paso 3:

Para la creación de la base de datos que contendrá las tablas a utilizar

posteriormente en la aplicación que controla de corte y reconexión de

cargas residenciales, se debe abrir el siguiente directorio en el navegador

de la pantalla principal.

Microsoft SQL Servers SQL Server Group

(Local)(Windows NT) Databases


51

En la carpeta Base de Datos (Databases) se puede apreciar que el

sistema por defecto origina, al momento de la instalación, cuatro bases de

datos que utiliza el SQL Server y dos de ejemplo para la realización de

pruebas. Las que utiliza SQL Server se conocen como: master, model,

tempdh y msdb. Ver figura 37.

Ahora bien, haciendo clic con el botón derecho en el navegador de la

pantalla se elige la opción New Data Base (nueva base de datos) y se le

asigna el nombre Registro. Ver figura 38.

Figura 38: creación de la base de datos Registro

Para verificar las propiedades de la nueva base de datos, se debe hacer

clic con el botón derecho sobre el icono de Registro (ver figura 39).

Nueva base de datos


52

Figura 39: propiedades de la base de datos Registro

Paso 4:

Ahora se deben crear las tablas que van conformar la base de datos

Registro. Para ello se selecciona la base de datos Registro en la

ventana de la figura 38 y se escoge la opción tables. Se hace clic con el

botón derecho y se selecciona la opción New Table. De esta forma se

crean tres tablas denominadas Cliente, Usuario y Modificacion_Registro.

Al momento de crear las tablas se deben establecer los campos que la

forman, así como también el tipo de dato de cada campo y su longitud

(ver figura 40).


53

Figura 40: tablas de Registro

Para el caso de la tabla Cliente se especificaron seis campos referentes a

la información del abonado:

-CuentaContrato: indica el número de subscripción

-Cliente_Nombre: posee el nombre del cliente registrado

-Cliente_Ced: contiene el numero de cédula o RIF asociado a cada

suscriptor

-Cliente_Dir: proporciona la dirección del usuario

-Num_Aparato: hace referencia al número de medidor

-UbicacionPLC: es el número relacionado con la salida física del PLC y

asignado a un usuario en específico (ver figura 41).


54

Figura 41: campos de la tabla “Cliente”

Paso 5:

Luego de crear las tablas y definir sus campos, se procedió a llenarlas.

Para el caso preciso de la tabla Cliente, se carga la información de 16

usuarios (Ver figura 42).

Figura 42: información de la Tabla Cliente


55

El procedimiento seguido en los pasos 4 y 5 se realizó de forma idéntica

para las tablas Usuario y Modificación_Registro.

La tabla Usuario consta de dos campos: uno indica el nombre del usuario

(login) que podrá ingresar al sistema y el otro la clave (password)

relacionada al primer campo. (Ver figura 43).

Figura 43: campos de la tabla “Usuario”

La tabla Modificación_Registro, que se refiere al cambio que se realiza en

el sistema, consta de 4 campos (ver figura 44):

1- id: indica el operador que está manipulando el sistema

2- estado: indica la modificación que se le realizó

3- fecha: indica la fecha y hora del cambio

4- CuentaContrato: indica la cuenta del cliente al cual se le realizó al

modificación


56

Figura 44: campos e información de la Tabla Modificacion_Registro


57

II.6 La interfaz para el operador: Visual Basic

La interfaz directa entre el operador y el sistema de

conexión/desconexión de cargas es una aplicación desarrollada en

Visual Basic a la que se le dio el nombra de SysCoRe.

El programa suministra ventanas con elementos gráficos que permitan al

operador de una forma intuituva, rápida y sencilla seleccionar un

determinado cliente y efectuar una operación de conexión o

desconexión.

La aplicación desarrollada permite, en general:

Comunicarse con la base de datos creada en SQL Server para

seleccionar un determinado cliente y ver su estado.

Comunicarse con el OPC Server para poder acceder las

variables del PLC remoto.

Por esto resulta imprescindible que los computadores que vayan a

utilizarse para tareas de conexión y desconexión remota de cargas,

tengan instalado tanto Kep Server Ex como y SQL Server 2000.

En el apéndice D se encuentra el listado del programa en Visual Basic

para el manejo de la interfaz humano máquina.


58

II.6.1 Ventanas de interfaz operador-máquina

Se creó primero que nada una pantalla principal que tiene como

finalidad la autentificación del operador mediante un login y un

password, con el propósito de evitar que personal no autorizado tenga la

posibilidad de irrumpir en el sistema.

Cuando el operador introduce la información de validación y presiona el

botón entrar (ver figura 45), la información es corroborada con una base

de datos cuya tabla se denomina “usuario”, ya creada con SQL Server.

En caso de que el login o el password sean incorrectos el sistema lo

detectará y emitirá un mensaje de error evitando avanzar a la siguiente

pantalla hasta que los datos de validación sean correctos.

Si los datos de validación son correctos, al presionar entrar el Kep

Server Ex lanzará un cliente OPC que será transparente para el usuario

a nivel de interfaz, pero suministrará el medio de comunicación entre

Visual Basic y el PLC.

En el lado izquierdo de la pantalla principal (figura 44) existen tres

botones para información al operador:

1.- Botón de información

2.- Botón de requerimientos del sistema

3.- Botón de ayuda.


59

Figura 45: ventana inicial de la interfaz operador-máquina

El botón de Información muestra una ventana con información de la

aplicación, entre la cual se encuentra la versión y la fecha en que se

realizó. Ver figura 46.

Figura 46: ventana general de información de la aplicación

El botón de Requerimientos del Sistema proporciona una lista de

aplicaciones necesarias para el correcto funcionamiento de SysCoRe.

Ver figura 47.

1

2

3

Validación


60

Figura 47: ventana de requerimientos del sistema

El tercer botón es el de ayuda. Contiene las instrucciones a seguir por el

operador para correcto uso de las funciones del programa. Ver figura 48.

Figura 48: ventana correspondiente al botón de ayuda en la aplicación

La segunda etapa consistió en crear un ambiente en donde, al introducir

el número de cuenta contrato de cada usuario registrado, y después de

validar el login y password en la ventana de la figura 45, el operador


61

pueda ver la información de la cuenta, tal como: estado actual del

servicio, titular del contrato, cédula o R.I.F, dirección de suministro y

número de aparato. Además aparecerá un botón que le permitirá cambiar

el estado del servicio. Ver figura 49.

Figura 49: ventana para manejo del estado de servicio de un cliente

El campo referente al número de cuenta contrato se encuentra vinculado

con la tabla ¨Cliente¨ de la base de datos creada en SQL Server. A través

de ese vínculo el programa en Visual Basic puede desplegar toda la

información del cliente con ese número de cuenta contrato. Además

existe un campo en la tabla ¨Cliente¨ denominado “UbicaciónPLC”, que

está relacionado directamente con las salidas del PLC, pero que no se

muestra explícitamente.


62

Por ejemplo, si el operador introduce el número de cuenta contrato 1012

se desplegará la información relacionada con el titular de esa cuenta; sin

embargo el parámetro UbicacionPLC, en este caso 12, no se mostrará

sino que más bien servirá como número de referencia para todas las

acciones relacionadas con el número de cuenta contrato asociado.

De esta forma es posible conocer el estado de la conexión, ya que las

etiquetas o Tags creados en Kep Server Ex están a su vez relacionadas

con este número. El estado del servicio puede ser activado, desactivado o

desconocido. El sistema mostrará la última opción en caso de que no

exista conexión vía Ethernet o de que exista un error en la señal de

comprobación de contactor cerrado.

El vínculo entre Visual Basic y Kep Server se estableció de dos formas:

1- Utilizando la técnica DDE (Dynamic Data Exchange)

2- Utilizando la técnica OLE (Object Linking and Embbeding)

Las variables del PLC se leen a través del OPC Server por medio de

enlaces DDE. A través de cajas de texto en Visual Basic se establecen los

enlaces con las variables del servidor OPC. En las cajas de texto donde

se va a leer información del OPC Server se definen las siguientes

propiedades:


63

- LinkItem: en este campo se debe colocar la dirección de la

etiqueta o Tag en Kep Server Ex. Por ejemplo:

Channel1.Device1.Group1.bandera_12.

- LinkMode: esta propiedad se debe establecer en automático

(opción 1) para que la conexión DDE con el Kep Server Ex se

realice de forma automática.

- LinkTopic: se debe establecer el Servidor y el Topic según la

configuración creada en Kep Server Ex . Ver figura 50

Figura 50: ejemplo de configuración de las propiedades de una caja de

texto para utilización de DDE

Recordar que cada casilla del arreglo está relacionada con el número

¨UbicaciónPLC¨ proveniente de la tabla de SQL Server, y con las

etiquetas creadas en Kep Server Ex.


64

Al presionar el botón cambiar estado del sistema en la pantalla anterior,

se desplegará la siguiente pantalla (figura 51):

Figura 51: pantalla de modificación de estado

En caso de que no exista conexión vía Ethernet con el servidor Kep

Server, la aplicación emitirá un mensaje de error y deshabilitara cualquier

opción, permitiendo únicamente que el usuario regrese a la pantalla

anterior de búsqueda. Ver figura 52.

Figura 52: mensaje de error de conexión

Mensaje de error


65

De esta forma solo se podrá regresar a la pantalla anterior y buscar el

estado de un nuevo usuario o abandonar la aplicación presionando el

botón salir.

Se hace hincapié en el hecho que la conexión vía ethernet con un usuario

es independiente de cualquier otra, debido a que físicamente están en

lugares distintos, y por lo tanto están controladas por salidas y entradas

digitales diferentes dentro de un mismo autómata, o en muchos casos pro

autómatas diferentes.


66

II.7 Broadband PowerLine

Broadband Powerline, BPL, tiene sus inicios alrededor de 1940 en donde

se utilizaba con fines de control y telemetría internos.

Actualmente es una tecnología que permite la transmisión de voz y

datos a través de la red eléctrica a altas velocidades. Basado en la

tecnología IP, permite obtener servicios de banda ancha y acceso

telefónico mediante la red eléctrica de baja tensión.

II.7.1 Principio de Funcionamiento

BPL transmite señales de datos a altas frecuencias a través del mismo

cable de potencia que llega a los usuarios residenciales. Funciona en

tramos de media y baja tensión de la red eléctrica. Su velocidad de

transmisión máxima (en pruebas de laboratorio) es de 200 Mbps.

Para hacer posible que la información viaje por medio de la red eléctrica,

es necesario que la señal sea modulada en portadoras (Power Line

Carrier en su denominación en inglés) dentro de la banda 1.6- 30 Mhz,

de forma de obtener una separación notable con respecto a la

frecuencia de la red eléctrica que trabaja a 50 ó 60 Hz.


67

El principio básico del BPL es que cuando la red eléctrica llega al tablero

principal del domicilio de los usuarios, se ramifica convirtiéndose en un

auténtico puerto de datos que permite la comunicación tanto en el

interior como en el exterior. La velocidad máxima de acceso va a

depender de la cantidad de usuarios que la estén utilizando. A mayor

cantidad de flujo más lenta va a ser la comunicación.

La figura 53 muestra la arquitectura de un sistema de distribución

eléctrica típica, donde las tensiones se van reduciendo desde los

sistemas de alta tensión hasta los usuarios finales. La tecnología BPL

actúa a partir de los tramos de media tensión hacia abajo.

Para una transmisión eficiente, la distancia de la subestación al usuario

final no debe exceder los 1000 metros.

Figura 53: tramos de la red eléctrica


68

II.7.2 Clasificación

Existen dos tipos de Broadband Powerline:

Comunicaciones extrahogareñas / Powerline outdoors Telecoms

(PLOC). Para esta configuración la comunicación se presenta

entre la sub estación eléctrica y la red doméstica.

Comunicaciones intrahogareñas / Poweline Indoors Telecoms

(PLIC). Aquí la comunicación viene dada dentro de la red

eléctrica interior del domicilio.

II.7.3 Ventajas y Desventajas

Ventajas

La red eléctrica urbana ya está creada, y no hay necesidad de

incorporar cableado adicional para transmitir en BPL.

La necesidad de mantenimiento de la red es bastante baja.

Las empresas eléctricas se convierten en operadoras de

telecomunicaciones, brindando a los clientes una conexión

permanente.

Las instalaciones son rápidas y sencillas.


69

Desventajas

La comunicación PBL es sensible al ruido, a la atenuación y a

retardos.

La tecnología BPL aún está en desarrollo y no ha sido implantada

masivamente.

La técnica de comunicación BPL produce radiaciones parásitas

que podrían afectar sistemas de radiocomunicaciones en señales

de onda media y corta (2 a 30 MHz).

II.7.4 Aplicaciones

Algunos de los servicios que suministra la tecnología BPL son:

Internet (juegos en red, redes privadas)

Televisión, música y radio

Domótica (seguridad a distancia, telediagnóstico)

Teletrabajo (Videoconferencias, trabajo en grupo).


70

II.8 Módem PLC

El Módem PLC es un equipo intermedio que sirve de interfaz entre un

equipo emisor/transmisor de datos y la red eléctrica. El equipo

transmisor/emisor de datos debe estar equipado de un puerto Ethernet o

USB.

La figura 54 ilustra el modo de conexión de los módem PLC a la red

eléctrica. El usuario residencial o comercial conecta su equipo a la red

eléctrica a través del módem como si fuese un aparato más

(electrodoméstico, lámpara, etc.).

Figura 54: modo de conexión de los módem PLC


71

Actualmente el módem PLC alcanza una tasa de transmisión de datos

de 45 Mbps, de los cuales 27 Mbps son destinados para bajar

información y 18 para subirla.

En este trabajo los módem PLC se colocarán de la siguiente manera: un

módem PLC a la salida del centro de distribución en baja tensión, y el

otro en las cercanías del tablero residencial o comercial cuya carga será

controlada por el autómata Siemens S7 200. Los principales tipos de

modulación utilizados en Broadband Powerline son:

1- DSSM (Direct Sequence Spread Spectrum), o espectro ensanchado

por frecuencia directa. Se trata de una técnica de modulación donde se

requiere un modulador y un generador de pseudo ruido. El modulador se

encarga de variar la fase de la señal portadora de acuerdo a la señal de

datos a transmitir; el generador a ensanchar el espectro de la señal de

datos. Ver figura 55.

Figura 55: diagrama de bloques de un sistema DSSM


72

2- OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing) o división de

frecuencias por multiplexaje ortogonal. Su funcionamiento se basa en la

división de la señal de radio en varias sub señales que serán

transmitidas simultáneamente a diferentes frecuencias.

3- GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) o desplazamiento de

frecuencia mínimo gaussiano.

II.8.1 Ventajas y Desventajas de la técnica de transmisión por Modem

PLC

Ventajas:

Cada casa, residencia o comercio tiene tomas de electricidad

donde pueden conectarse equipos Módem PLC.

La red eléctrica es un canal de comunicación presente de manera

constante.

Con el uso del Módem PLC se puede hacer llegar Internet, como

herramienta vital para la comunicación, hasta los sitios menos

desarrollados y a un bajo costo.

Desventajas:

Se trata de una tecnología aún novedosa y no se han creado aún

normas que definan de forma estándar su modo de operación.


73

Cada fabricante utiliza una técnica diferente de modulación con el

módem PLC.

II.8.2 Broadband PLC Módem serie ATL 60

Para el desarrollo de este proyecto de investigación se utilizará el

Módem PLC de banda ancha serie ATL60 de Archenet.

Estos equipos permiten la conexión de múltiples dispositivos de forma

rápida y segura. Además son de fácil instalación y permiten una

conexión que puede llegar a los 14 Mbps, lo cual brinda la posibilidad de

que mayor cantidad de equipos estén conectados sin comprometer la

velocidad de transmisión.

Entre la gama de dispositivos que presenta la serie ATL60 (Ver tabla 3)

se seleccionó el modelo ATL60142E.


74

MODELO INTERFAZ

PC

TIPO VOLTAJE

AC

INTERFAZ

DE RED

DIM. (mm)

ATL60140U USB1.1 USB 110/220V HomePlug

Powerline

128×100×26

ATL60140E IEEE802.3 Ethernet 110/220V HomePlug

Powerline

128×100×26

ATL60142E IEEE802.3 Ethernet 110/220V HomePlug

Powerline

100×64×29

ATL60142U IEEE802.3 USB 110/220V HomePlug

Powerline

100×64×29

ATL60149 IEEE802.3 Ethernet 110/220V HomePlug

Powerline

150×180×30

ATL60142M

ATL60000 23×35×17

ATL60001

GTL60101 110/220V

GTL60102 +12V

Tabla 3: modelos de Broadband PLC Módem de la serie ATL60

El ATL60142E es capaz de acoplar la señal portadora de alta frecuencia

a la red eléctrica logrando así la transmisión de datos, voz y video

digitalizado.


75

A nivel físico está constituido por tres elementos (ver figura 56):

un conector RJ45 para la conexión Ethernet

tres leds frontales que indican la condición de la conexión

un enchufe para la conexión al cableado eléctrico.

Figura 56: aspecto del modelo ATL60142E

Los leds de estado tienen el siguiente significado (ver figura 57):

- Led LNK: Se enciende de forma continua cuando detecta una conexión

PLC, es decir, señaliza cuando existe conectividad vía PLC.

- Led ACT: parpadea cuando existe actividad o comunicación.

- Led ETH: se enciende cuando se detecta la comunicación con la red y

titilea durante la transmisión de información vía Ethernet.

Figura 57: leds de estado del módem PLC


76

Sus especificaciones generales más importantes son:

Trabaja con una interfaz bajo el estándar Ethernet IEEE 802.3

A nivel eléctrico, funciona con una tensión 110-220 VAC y bajo

50/60 Hz de línea monofásica.

Debe mantenerse en lugares secos y ventilados

Soporta temperaturas en el rango de 0 a 55 grados centígrados

La humedad tolerada debe ser menor al 95% (no condensada)

Se rige por la especificación 1.0 de home plug power line


77

II.9 Evaluación económica

La evaluación costo beneficio tiene como finalidad estimar el impacto

financiero del proyecto que se desea llevar a cabo; la idea esencial es

proporcionar una relación de ingresos-egresos de forma tal de evaluar la

factibilidad o vialidad económica del mismo.

Un aspecto importante de este estudio es que a razón de la caducidad

de las tecnologías en el área de Ingeniería, se sugiere evaluar los

proyectos técnicos en un plazo de 3 años.

Sin embargo esta herramienta por si sola, no resulta completamente

certera para tomar una decisión adecuada, debido a que existen factores

externos que influyen, tales como la seguridad, las obligaciones legales y

la satisfacción del cliente.

Posteriormente se hará el análisis costo- beneficio haciendo uso de los

indicadores más comunes utilizados para la evaluación de proyectos

técnicos de Ingeniería, para así tomar finalmente una decisión acerca de

la factibilidad del proyecto.


78

II.9.1 Flujo de caja a 3 años

En primer lugar, y para dar comienzo al estudio, se recopilaron tanto los

costos referentes a los equipos que conforman el diseño propuesto en

capítulos anteriores, como la mano de obra asociada al ensamblaje del

mismo. De esta forma se refleja a continuación la inversión inicial

asociada a una zona residencial compuesta por 100 edificios. Ver tablas 4

y 5. Para todos los calculus se tomó: 1$ = 2150 Bs.

CANTIDAD DESCRIPCIÓN PRECIO (Bs.) 1 Simatic S7-200, CPU

226 836.780,00

1 Simatic Net, CP 243-1 586.950,00 1 Fuente 223.342,00 1 Simatic S7-200, EM

223 416.885,00

1 Contactor 50ª 232.750,00 1 Relé 45.841,25 1 ATL60 88.795,00 Total en Bs 2.431.343,25 Total en $ 1.130,86

Tabla 4: equipos necesarios por edificio

POR EDIFICIO 100 EDIFICIOS Equipos 2.431.343,25 243.134.325

Mano de Obra (4 hrs) 60.000,00 6.000.000,00 Total en Bs 249.134.325 Total en $ 115.876,43

Tabla 5: inversión inicial para 100 edificios


79

Se asumieron 32 apartamentos promedio por edificio. Los cálculos de

horas hombre para el ensamblaje de los equipos son aproximadas.

Los egresos podrían estar descritos básicamente por una inspección

anual que representa el mantenimiento sencillo de los equipos. Sin

embargo, su vida útil está comprendida entre 5 y 10 años, lo que hace

poco probable que alguno de ellos presente alguna avería. Por esta

razón, no se tendrán egresos asociados al proyecto planteado.

El estudio de los ingresos se realizó tomando como referencia datos

suministrados por la Coordinación de corte de la región Este de la E. de

C., relativos al número de cortes y reconexiones mensuales en dicha

área.

Estos datos representan egresos para el modo de funcionamiento de

corte y reconexión actual de la E. de C.; no obstante, para el estudio en

curso, serían ingresos. Ver tabla 6.

100 EDIFICIOS Ingresos por corte 1.135.200,00

Ingresos reconexión 1.560.000,00 Total Bs 2.695.200,00 Total $ 1.253,6

Tabla 6: ingresos anuales del proyecto


80

Además existen ingresos asociados difícilmente cuantificables, de los

cuales el más importante es la ganancia asociada al kWh perdido por

retraso en la reconexión del servicio. Otro ingreso indirecto corresponde a

la disminución de los clientes morosos que aún disfrutarían del servicio

eléctrico por retraso en el corte.

Actualmente la Coordinación de corte de la E. de C. trabaja bajo un

sistema de corte selectivo: se emiten órdenes de corte para aquellos

abonados con mayor cantidad de facturas acumuladas. La implantación

de este proyecto permitiría a la E. de C. manejar los cortes en su

totalidad, eliminando así el proceso de corte selectivo y proporcionando

ganancias económicas para la empresa.

Adicionalmente existen ingresos no directos, entre los cuales se pueden

mencionar: la disminución en el número de fraudes y la satisfacción del

cliente por la calidad de servicio, lo que conduce a una imagen de la

empresa mucho mas sólida.

II.9.2 Diagrama de flujo de caja para el proyecto propuesto con

proyección a 3 años.

Para encontrar los ingresos que se reciben a lo largo de tres años por el

proyecto, se trabaja con el valor porcentual de inflación perteneciente al

mes de Enero del año 2006. Este valor se sitúa alrededor del 15,8%. A


81

continuación se presentan los montos futuros esperados en los ingresos y

egresos, tomando en cuenta el valor anteriormente mencionado de

inflación. Ver tabla 7.

INICIO INVERSION

-249.134.325 Bs.

1ER AÑO 2DO AÑO 3ER AÑO

INGRESOS INGRESOS INGRESOS 2.695.200,00 Bs. 3.121.041,60 Bs 3.614.166,17 Bs.

EGRESOS EGRESOS EGRESOS

--------- --------- ---------

TOTAL TOTAL TOTAL 2.695.200,00 Bs. 3.121.041,60 Bs 3.614.166,17 Bs.

Tabla 7: flujo de caja del proyecto con proyección a 3 años


82

Diagrama de flujo de caja a partir del 1er año

0,00

500.000,001.000.000,00

1.500.000,00

2.000.000,00

2.500.000,00

3.000.000,00

3.500.000,00

4.000.000,00

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Tiempo (años)

Bs.

1ER AÑO2DO AÑO3ER AÑO

Figura 58: diagrama de flujo de caja del proyecto a 3 años.


83

II.9.3 Cálculo del Valor Presente Neto

Se define Valor Actual Neto (VAN) o Valor Presente Neto (VPN) como la

suma de ingresos y costos que se producen en diferentes momentos.

Debido a que el valor del dinero cambia a través del tiempo, se hace

necesario descontar de cada período un porcentaje anual estimado como

valor perdido por el dinero durante el período de inversión. Esto se

representa mediante la siguiente fórmula:

Donde: VAN= Valor Actual Neto Qi= Flujo de caja en el tiempo i N= Número de años de vida útil TIR= tasa de interés I= Inversión inicial.

VALOR

Inversión Inicial -249.134.325 Bs. Flujo de Caja (1er período) 2.695.200,00 Bs. Flujo de Caja (2do período) 2.695.200,00 Bs. Flujo de Caja (3er período) 3.614.166,17 Bs

Tasa de interés 15.8%

Tabla 7: valores para calcular el VAN

VAN= - 242.751.941,58 Bs.


84

En vista de que el resultado arrojado por el VAN es negativo, se tiene que

el proyecto no es factible desde el punto de vista económico. Como

consecuencia de esto, no es necesario continuar con las herramientas del

estudio financiero que evalúan la factibilidad del proyecto, tales como la

TIR y la relación costo-beneficio.


85

II.10 Limitaciones

A pesar de que los Modem PLC funcionaron perfectamente con el

diseño propuesto necesitan, para lograr comunicarse, estar

dentro del mismo circuito y no exceder una cierta distancia,

(aproximadamente 200 metros).


Capítulo III

Resumen de Resultados


87

Resumen de Resultados

Se resumen los resultados obtenidos a partir de este trabajo.

1.- Se logró establecer comunicación bidireccional entre el PLC S7-200 y

la aplicación desarrollada Visual Basic 6.0 mediante un servidor OPC. En

este sentido fue posible tanto la lectura como la escritura de variables

(entradas, salidas, banderas) en el ST-200 a partir de Visual Basic.

2.- Se configuró exitosamente el módulo de ampliación Ethernet CP-243-1

para lograr comunicar el PLC S7 200 en forma remota utilizando como

medio de transmisión la red eléctrica de baja tensión (uso de tecnología

Power Line Carrier) y como protocolo de comunicación el TCP/IP.

3.- Para comprobar el correcto funcionamiento del programa que se

ejecuta en el S7-200 y de la aplicación Visual Basic, se realizó un montaje

a partir del cual se llevaron a cabo pruebas de comunicación y se

simularon fallas de cableado. Todas las experiencias resultaron exitosas.

4.- Para estudiar la viabilidad económica del presente proyecto se realizó

un análisis de factibilidad mediante el método VAN, que arrojó un

resultado negativo, lo cual es indicativo de que el proyecto no es

financieramente rentable, a pesar de ser técnicamente factible.


Capítulo IV

Conclusiones y Recomendaciones


89

Conclusiones y Recomendaciones

El presente proyecto de investigación tuvo como finalidad el diseño de un

método automatizado que permita el control del proceso de corte y

reconexión a distancia del servicio eléctrico, pudiéndose prescindir de esa

manera, al menos parcialmente, del servicio de cuadrillas.

La implantación del sistema propuesto podría ser de gran utilidad para

aquellas empresas encargadas de suministrar el servicio eléctrico, ya que

en caso de llevar a cabo un proceso de corte o reconexión, el tiempo de

espera del abonado disminuiría considerablemente llegando a ser casi

instantáneo, mejorando así la calidad de servicio ofrecido por la empresa

y disminuyendo costos.

Además el sistema esta en capacidad de emitir reportes referentes al

cambio realizado en el servicio por cada operador, de forma de evitar

cambios no autorizados o injustificados.

Tras el estudio económico realizado se concluyó que, a pesar de que el

proyecto es técnicamente factible, a nivel financiero no conlleva a

ganancias cuantificables. No obstante, y como se mencionó en capítulos

anteriores, existen otros beneficios asociados al proyecto.


90

De acuerdo a los estudios realizados a lo largo del proyecto, se

recomienda utilizar un sistema supervisorio tipo SCADA (como por

ejemplo WinCC de Siemens) para la creación de la aplicación, ya que de

esa forma pueden integrarse las funciones del servidor OPC y de la

interfaz visual en un solo paquete, eliminando así la necesidad de

emplear el OPC Server y la aplicación Visual Basic. El problema

actualmente es que no se encontró ningún sistema SCADA comercial

compatible con el S7 200, si bien la empresa Siemens indicó que en un

futuro cercano pondrá a la disposición los drivers para ese autómata

utilizando WinCC.

Finalmente se tiene que hoy en día las empresas dirigen sus esfuerzos

hacia un proceso de modernización para poder seguir siendo

competitivas, identificando así a la automatización como recurso

primordial para suplantar antiguas tecnologías. Este trabajo constituye

pues, un primer paso en este sentido, al suministrar una herramienta

integrada, basada en tecnologías de punta y exitosamente probada, para

resolver un problema técnico y logístico en el área de la distribución

eléctrica en baja tensión.


91

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Manual, Siemens.

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http://usuarios.lycos.es/urde/plc/plc.htm [2005, 9 de abril].


95

APÉNDICE A

Imágenes del montaje


96


97

APÉNDICE B

Parámetros de la rutina ETHx_CTRL

Nombre Tipo Significado CP_Ready BOOL Status del CP 243-1

0: CP no listo para operar 1: CP listo para operar

CH_Ready WORD Status de los canales individuales

Bit 0 corresponde al Canal 0 Bit 1 corresponde al Canal 1 Bit 2 corresponde al Canal 2 Bit 3 corresponde al Canal 3 Bit 4 corresponde al Canal 4 Bit 5 corresponde al Canal 5 Bit 6 corresponde al Canal 6 Bit 7 corresponde al Canal 7

0: el Canal no está listo 1: el Canal está listo

Error WORD Código de error

0x0000: No ocurrió error Otro: Error (ver tabla

siguiente)

Códigos de error de subrutina ETHx_CRTL

Palabra de error Mecanismo de retorno

Hex dec

Descripción

Acción/Solución Valor

de retorno (ETHx_)

16#001 1 Tiempo de

espera del bus

Automatic Warm Start

20,21 _CTRL


98

s7 excedido

16#000D 13 Toda la transmisión de

data fue abortada a

causa de una reconfiguración iniciada por el programa del

usuario

Reinicio el sistema

20,21 _CTRL

16#0030 48 La configuración

no se cargo en el CPU en el

tiempo específico

Automatic Warm Start

20,21 _CTRL

16#0031 49 No se encontró en la memoria del CPU s7-

200 una configuración correcta del

CDB

20,21 _CTRL

16#0032 50

El checksum del CRC de la configuración de la data es incorrecto.

20,21 _CTRL

16#0033 51 La información de

configuración para el CP243-

1 está defectuosa o

mal almacenada.

20,21 _CTRL

16#0034 52 El puntero hacia el CDB

es erróneo o no se ha cargado

el CDB

Asegurar que la rutina

ETHx_CTRL se llama al

principio del programa

20,21 _CTRL

16#0035 53 La configuración transmitida

tiene un formato inválido

20,21 _CTRL


99

16#0036 54 Los TSAPs están mal definidos o presentes

varias veces en la configuración

20,21 _CTRL

16#0038 56 La configuración no está bien

definida (dirección IP

errada)

20,21 _CTRL

16#003A 58 Nombre del CP 243-1

modificado en la configuración

20,21 _CTRL

16#003B 59 La configuración contiene una dirección IP

inválida

20,21 _CTRL

16#003C 60 Configuración con la dirección

de puerta de enlaces inválida

20,21 _CTRL

16#003D 61 Configuración con valor

inválido en el parámetro Keep alive

20,21 _CTRL

16#003E 62 No se recibió una

configuración valida ni del cpu ni vía BOOTP

Se trata de recibir la

configuración desde el CPU o via un servido

BOOTP

20,21 _CTRL

16#0042 66 El NDB contiene

comandos leer-escribir

incorrectos

20,21 _CTRL

16#0093 147 El comando BOOTP falló

Automatic Warm start

20,21 _CTRL

16#0094 148 El servidor BOOTP contiene

información inválida


20,21 _CTRL


100

16#0095 149 El tiempo especificado de Keep alive no fue aceptado

por la pila TCP/IP


20,21 _CTRL

16#0096 150 La dirección IP del cliente no fue aceptado

por la pila TCP/IP


20,21 _CTRL

16#0097 151 La máscara de subred no fue

aceptado por la pila TCP/IP


20,21 _CTRL

16#0098 152 La puerta de enlace no fue

aceptado por la pila TCP/IP


20,21 _CTRL

16#00F0 240 El CP 243-1 no fue reconocido por el CPU S7-

200

Chequear estructura y

configuración del S7-200

20,21 _CTRL

16#00F1 241 La dirección de salida del byte

no es compatible con

la posición actual del CP

243-1 en el S7-200

20,21 _CTRL

16#0100 al

16#0108

256 al

264

Tiempo de espero

excedido en el bus del S7-200


20,21 _CTRL

16#8080 32896 El CP 243-1 no finalizó su

reinicio

Revisar la alimentación de

24 V. de ser necesario.

20,21 _CTRL


101

APÉNDICE C

SysCoRe

******************************************************* Pantalla principal de SysCore(Form 1) ******************************************************* Public usuarioid As String _______________________________________________________ Private Sub Image3_Click() Form4.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Label2_Click() End Sub _______________________________________________________ Private Sub Label5_Click() Dialog1.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Label6_Click() frmAbout.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Label7_Click() Dialog.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Label8_Click() Dim sql As String Dim cuenta_contrato As String Dim pass As Integer id = Text1 sql = "SELECT*From usuario where id = " & "'"&id& "'" 'ADODB.Connection establece una conexión con la base 'de datos. 'ADODB.Recordset una vez establecida la 'conexión con la base de 'datos se puede tener acceso 'a una tabla dentro de la misma Dim rs As New ADODB.Recordset Set rs = New ADODB.Recordset Dim con As New ADODB.Connection Set con = New ADODB.Connection con.Open "Provider=SQLOLEDB; Data Source=UNIMET-70227A1A;Initial Catalog= Registro ;User Id=sa; Password = ;" rs.Open sql, con If rs.BOF = True Then MsgBox "USUARIO DESCONOCIDO",vbCritical,"ERROR" Exit Sub Else pass = rs(1) If pass = Text2.Text Then


102

usuarioid = rs(0) Set rs = Nothing Set con = Nothing Form1.Hide Form2.Show Else MsgBox "Clave de acceso incorrecta", vbExclamation, "ERROR" Text1.Text = "" Text2.Text = "" Set rs = Nothing Set con = Nothing End If End If End Sub ******************************************************* Segunda pantalla de SysCore (Form2) ******************************************************* Option Explicit Option Base 1 Public cuentacontratoreg As Integer ' Declaración de los objetos tipo OPCServer Dim WithEvents AnOPCServer As OPCServer Dim WithEvents ConnectedOPCServer As OPCServer Dim ConnectedServerGroup As OPCGroups Dim WithEvents ConnectedGroup As OPCGroup 'Datos relacionados con OPC Item Dim OPCItemCollection As OPCItems Dim OneOPCItem As OPCItem Dim ItemCount As Long Dim OPCItemIDs(16) As String Dim ItemServerHandles() As Long Dim ItemServerErrors() As Long Dim ClientHandles(16) As Long _______________________________________________________ Private Sub Command1_Click() Form2.Hide Form3.Combo1(m).Visible = True Form3.Escribir(m).Visible = True Form3.Conectarse1 Form3.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Conectarse_Click() Dim sql As String Dim cuenta_contrato As String cuenta_contrato = Text1.Text sql = " SELECT * From Cliente where CuentaContrato = " & cuenta_contrato 'ADODB.Connection establece una conexión con la base de datos. 'ADODB.Recordset una vez establecida la conexión con la base de 'datos se puede tener acceso a una tabla dentro de la misma Dim rs As New ADODB.Recordset Set rs = New ADODB.Recordset Dim con As New ADODB.Connection


103

Set con = New ADODB.Connection con.Open "Provider=SQLOLEDB; Data Source = UNIMET-70227A1A; Initial Catalog= Registro ;User Id=sa; Password = ;" rs.Open sql, con If rs.BOF = True Then MsgBox "Número de cuenta contrato inexistente", vbCritical, "ERROR" Exit Sub Else cuentacontratoreg = rs(0) Label9 = rs(1) Label10 = rs(2) Label11 = rs(3) Label12 = rs(4) m = rs(5) Set rs = Nothing Set con = Nothing End If Label3.Visible = True Label4.Visible = True Label5.Visible = True Label6.Visible = True Label7.Visible = True Frame1.Visible = True Shape1.Visible = True command1.Visible = True 'Linkmode retorna o fija el tipo de enlace para una conversación 'DDE y activa la conexión. Se establece en 1 si se desea 'automática. Dim w As Integer For w = 0 To 15 Text2(w).LinkMode = 1 Lectura_comprobacion(w).LinkMode = 1 Next w MsgBox "El sistema está procesando su solicitud", vbExclamation, "Informacion" _______________________________________________________ Private Sub conectarse1_Click() Form2.Hide Form3.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Form_Load() Dim h As Integer Label3.Visible = False Label4.Visible = False Label5.Visible = False Label6.Visible = False Label7.Visible = False Frame1.Visible = False Shape1.Visible = False command1.Visible = False For h = 0 To 15 Lectura_comprobacion(h).Visible = False


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Next h 'Conexión con el OPCServer 'El Objeto OPCServer tiene un método llamado 'Connect' que permite 'conectarse a un OPC server. El método 'Connect' puede tener dos 'argumentos, un nombre del servidor, y un nombre del Nodo.El 'nombre del Nodo es opcional y no se usa aquí. Al llamar al 'método 'Connect' la aplicación OPC Server abre, si es que ya no 'está corriendo. Esta rutina también abre y añade el grupo y fija 'sus parámetros 'Crear un nuevo objeto tipo OPC Server Set ConnectedOPCServer = New OPCServer

'Intentar conectarse con el servidor OPC. llamado: 'KEPware.KEPServerEx.V4

ConnectedOPCServer.Connect "KEPware.KEPServerEx.V4" 'Adquirir la interfaz de Grupo del servidor Set ConnectedServerGroup = ConnectedOPCServer.OPCGroups 'Activar el estado para el grupo ConnectedServerGroup.DefaultGroupIsActive = True 'Fijar la banda muerta ConnectedServerGroup.DefaultGroupDeadband = 0 'Añadir el grupo "Group1". Set ConnectedGroup = ConnectedServerGroup.Add("Group1") 'Fijar la tasa de refrescamiento en 10 ms ConnectedGroup.UpdateRate = 10 'Marcar este grupo para recibir actualizaciones asíncronas vía

'el evento DataChange. Si no se coloca 'IsSubscribed' en True 'la aplicación VB no recibirá notificaciones tipo DataChange, 'lo cual significa que no parecerá que se está conectado

'adecuadamente al servidor ConnectedGroup.IsSubscribed = True End Sub _______________________________________________________ Private Sub Image1_Click() 'Esta rutina maneja la desconexión del OPC Server. El objeto 'OPCServer tiene un método llamado 'Disconnect'. Al llamarlo en 'un servidor OPC activo, se libera la interfaz entre el servidor y 'la aplicación. Si el servidor OPC se abrió en forma automática, 'al llamar a este método se cerrará también automáticamente. Este 'paso se llevará a cabo después de quitar el grupo y los Items. Set ConnectedServerGroup = Nothing Set ConnectedGroup = Nothing If Not ConnectedOPCServer Is Nothing Then 'Manejo de errores para la función OPC On Error GoTo MostrarErrorDeDesconexion


105

'Desconectarse del servidor. ConnectedOPCServer.Disconnect 'Liberar la vieja instancia del servidor OPC, y liberar 'recursos Set ConnectedOPCServer = Nothing End If GoTo Saltar_Error MostrarErrorDeDesconexion: 'Call Despliegue_de_Valores_de_Error("Disconnect", Err.Number) Saltar_Error: End End Sub _______________________________________________________ Private Sub Label8_Click() Dialog1.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Text2_Change(Index As Integer) If Text2(m).Text = "1" And Lectura_comprobacion(m).Text = "0" Then Text3(0).Text = "DESACTIVADO" ElseIf Text2(m).Text = "0" And Lectura_comprobacion(m).Text = "1" Then Text3(0).Text = "ACTIVADO" Else Text3(0).Text = "DESCONOCIDO" End If End Sub ******************************************************* Tercera pantalla de SysCore (Form3) ******************************************************* Option Explicit Option Base 1 'Declaración de los objetos tipo OPCServer Dim WithEvents AnOPCServer As OPCServer Dim WithEvents ConnectedOPCServer As OPCServer Dim ConnectedServerGroup As OPCGroups Dim WithEvents ConnectedGroup As OPCGroup 'Datos relacionados con OPC Item Dim OPCItemCollection As OPCItems Dim OneOPCItem As OPCItem Dim ItemCount As Long Dim OPCItemIDs(16) As String Dim ItemServerHandles() As Long Dim ItemServerErrors() As Long Dim ClientHandles(16) As Long _______________________________________________________ Private Sub Command1_Click() Call Desconectarse_Click


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Form3.Hide Label3.Visible = False Form2.Label3.Visible = False Form2.Label4.Visible = False Form2.Label5.Visible = False Form2.Label6.Visible = False Form2.Label7.Visible = False Form2.Frame1.Visible = False Form2.Shape1.Visible = False Form2.Command1.Visible = False Form2.Text1 = "" Form2.Show Combo1(m).Visible = False Escribir(m).Visible = False Combo1(m).Enabled = False Escribir(m).Enabled = False End Sub _______________________________________________________ Public Sub Conectarse1() Combo1(m).Visible = True Escribir(m).Visible = True Escribir(m).Enabled = True Label5(m).Visible = True 'Conexión con el OPCServer 'El Objeto OPCServer tiene un método llamado 'Connect' que permite 'conectarse a un OPC server. El método 'Connect' puede tener dos 'argumentos, un nombre del servidor, y un nombre del Nodo.El 'nombre del Nodo es opcional y no se usa aquí. Al llamar al 'método 'Connect' la aplicación OPC Server abre, si es que ya no 'está corriendo. Esta rutina también abre y añade el grupo y fija 'sus parámetros ' Crear un nuevo objeto tipo OPC Server Set ConnectedOPCServer = New OPCServer

'Intentar conectarse con el servidor OPC. llamado: 'KEPware.KEPServerEx.V4

ConnectedOPCServer.Connect "KEPware.KEPServerEx.V4" 'Si se conectó, habilitar botón para desconectarse Desconectarse.Enabled = True 'Adquirir la interfaz de Grupo del servidor Set ConnectedServerGroup = ConnectedOPCServer.OPCGroups 'Activar el estado para el grupo ConnectedServerGroup.DefaultGroupIsActive = True 'Fijar la banda muerta ConnectedServerGroup.DefaultGroupDeadband = 0 'Añadir el grupo "Group1". Set ConnectedGroup = ConnectedServerGroup.Add("Group1") 'Fijar la tasa de refrescamiento en 10 ms ConnectedGroup.UpdateRate = 10


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'Marcar este grupo para recibir actualizaciones asíncronas vía

'el evento DataChange. Si no se coloca 'IsSubscribed' en True 'la aplicación VB no recibirá notificaciones tipo DataChange, 'lo cual significa que no parecerá que se está conectado

'adecuadamente al servidor ConnectedGroup.IsSubscribed = True

' Esta subrutina añade Items al grupo ya creado. ' El objeto OPCItems tiene métodos y propiedades ' que permiten añadir items al grupo. ' Captura de errores para la función OPC On Error GoTo MostrarErrorDeAñadirItem

'En esta aplicación se intentará añadir uno de 16 items al 'grupo

ItemCount = 16 Dim i As Integer Dim cadena As String

'Cargar el nombre del ítem OPC requerido y construir la 'lista de ClientHandles. Aquí hay que poner código 'para ver qué ítem se carga cadena = m i = Val(cadena)

'Cargar el nombre del item en el grupo OPCItemIDs(i + 1) = Item(i).Text 'Se le suministra al servidor OPC el client handle.

'El servidor usará esos handles retornándolos en el evento 'Data 'Change'.El client handle se utiliza como una 'clave para enlazar 'cada valor que retorna el servidor a algún elemento en la 'aplicación ClientHandles(i + 1) = i 'Establecer una conexión a la interfaz OPC del ítem del grupo 'conectado Set OPCItemCollection = ConnectedGroup.OPCItems 'Al poner en "1" la propiedad 'Default Active' el item añadido al 'grupo se establece en modo activado. Si un grupo está activado, 'pero el ítem está desactivado, entonces el ítem no recibirá 'datos. OPCItemCollection.DefaultIsActive = True OPCItemCollection.AddItems ItemCount, OPCItemIDs, ClientHandles, ItemServerHandles, ItemServerErrors 'Estas instrucciones chequean posibles errores generados en el 'intento de generar el ítem. Si se detecta un error, se desactivan 'los controles asociados al ítem. Dim ItemOK As Boolean


108

ItemOK = False If ItemServerErrors(i + 1) = 0 Then

'Si el item se añadió exitosamente, dejarlo usar. ValorDelItemaEscribir(i).Enabled = True Escribir(m).Visible = True Combo1(m).Visible = True Escribir(m).Enabled = True ItemOK = True Else 'Si el handle está errado, marcarlo como vacío ItemServerHandles(i + 1) = 0 ValorDelItemaEscribir(i).Enabled = False Escribir(m).Enabled = False Combo1(m).Enabled = False End If GoTo SaltarEerrorAñadirItems MostrarErrorDeAñadirItem: Call Despliegue_de_Valores_de_Error("Añadir Items OPC", Err.Number) SaltarEerrorAñadirItems: End Sub _______________________________________________________ Private Sub Desconectarse_Click() 'Esta rutina maneja la desconexión del OPC Server. El objeto 'OPCServer tiene un método llamado 'Disconnect'. Al llamarlo en 'un servidor OPC activo, se libera la interfaz entre el servidor y 'la aplicación. Si el servidor OPC se abrió en forma automática, 'al llamar a este método se cerrará también automáticamente. Este 'paso se llevará a cabo después de quitar el grupo y los Items. If Not ConnectedOPCServer Is Nothing Then 'Manejo de errores para la función OPC On Error GoTo MostrarErrorDeDesconexion 'Desconectarse del servidor. ConnectedOPCServer.Disconnect 'Liberar la vieja instancia del servidor OPC, y liberar 'recursos Set ConnectedOPCServer = Nothing Combo1(m).Enabled = False Escribir(m).Enabled = False 'Una vez cerrado el servidor, no permitir desconectarse Desconectarse.Enabled = False End If GoTo Saltar_Error MostrarErrorDeDesconexion: Call Despliegue_de_Valores_de_Error("Disconnect", Err.Number) Saltar_Error: End Sub


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_______________________________________________________ Private Sub Escribir_Click(Index As Integer) Dim Resp As Integer Dim valor As Integer Resp = MsgBox("Usted va a cambiar el estado del sistema" & vbCrLf & "¿Desea continuar?", vbQuestion + vbYesNo + vbDefaultButton2, "Advertencia") If Resp = 6 Then valor = Combo1(m).ListIndex 'Esta subrutina maneja la escritura de un solo valor al servidor 'usando el método 'SyncWrite'. El Item a escribir debe formar 'parte del grupo OPC añadido, y se debe tener el ItemServerHandle 'para ese Item. 'Captura de errores para la función OPC On Error GoTo MostrarErrorEscrituraSincronica 'Escribir sólo 1 item ItemCount = 1 'Crear variables para almacenar valor a enviar. Dim SyncItemValues(1) As Variant Dim SyncItemServerHandles(1) As Long Dim SyncItemServerErrors() As Long 'Obtener el handle del servidor para el item deseado. 'Los handles del servidor se obtuvieron en la rutina de

'añadir items. SyncItemServerHandles(1) = ItemServerHandles(Index + 1) ' Cargar el valor a escribir SyncItemValues(1) = Val(Combo1(m).ItemData(valor)) ' Invocar operación de escritura sincrónica. ConnectedGroup.SyncWrite ItemCount, SyncItemServerHandles, SyncItemValues, SyncItemServerErrors GoTo SaltarErrorEscrituraSincronica MostrarErrorEscrituraSincronica: Call Despliegue_de_Valores_de_Error("Escritura Sync en OPC", Err.Number) SaltarErrorEscrituraSincronica: Call Escribir_RegUsuario If Combo1(m).ItemData(valor) = "1" Then MsgBox "El sistema está procesando su solicitud", vbExclamation, "Informacion" If Lectura_comprobacion(m).Text = "0" Then MsgBox "El sistema se DESCONECTÓ satisfactoriamente", vbExclamation, "Informacion" Else MsgBox "Existe un error en la señal de comprobacion de contactor cerrado y fue imposible realizar su cambio", vbExclamation, "Advertencia"


110

End If Else MsgBox "El sistema está procesando su solicitud", vbExclamation, "Informacion" If Lectura_comprobacion(m).Text = "1" Then MsgBox "El sistema se CONECTÓ satisfactoriamente", vbExclamation, "Informacion" Else MsgBox "Su cambio fue realizado pero existe un error en la señal de comprobacion de contactor cerrado", vbExclamation, "Advertencia" End If End If Else Exit Sub End If End Sub _______________________________________________________ Private Sub Escribir_RegUsuario() Dim sql As String Dim Escribir If Lectura_comprobacion(m).Text = "1" Then Escribir = "Desconecto" Else Escribir = "Conecto" End If 'ADODB.Connection establece una conexión con la base de datos. 'ADODB.Recordset una vez establecida la conexión con la base de 'datos se puede tener acceso a una tabla dentro de la misma. Dim rs As ADODB.Recordset Set rs = New ADODB.Recordset Dim con As ADODB.Connection Set con = New ADODB.Connection rs.CursorLocation = adUseClient sql = "INSERT INTO Modificacion_Registro (id, estado, fecha,CuentaContrato) VALUES ('" & Form1.usuarioid & "','" & Escribir & "','" & DateTime.Now() & "','" & Form2.cuentacontratoreg & "')" con.Open "Provider=SQLOLEDB; Data Source = UNIMET-70227A1A; Initial Catalog= Registro;User Id=sa; Password = ;" rs.Open sql, con Set rs = Nothing Set con = Nothing End Sub _______________________________________________________ Private Sub Form_Load() Frame2.Enabled = False Desconectarse.Visible = False 'Linkmode retorna o fija el tipo de enlace para una conversacion 'DDE y activa la conexión. Se establece en 1 si se desea 'automática. Dim w As Integer For w = 0 To 15 Lectura_comprobacion(w).LinkMode = 1 Next w Dim j As Integer For j = 0 To 15 Combo1(j).AddItem ("Conectar")


111

Combo1(j).AddItem ("Desconectar") Combo1(j).ItemData(0) = 0 Combo1(j).ItemData(1) = 1 Combo1(j).Visible = False Combo1(j).Enabled = False Lectura_comprobacion(j).Visible = False Escribir(j).Visible = False Label5(j).Visible = False Next j Combo1(m).Visible = True Escribir(m).Visible = False Label5(m).Visible = True 'Deshabilitar el botón para desconectarse Desconectarse.Enabled = False 'Deshabilitar todas las cajas de texto con los ítems Dim i As Integer For i = 0 To 15 Item(i).Visible = False Label5(i).Visible = False ValorDeItemOPC(i).Visible = False Escribir(i).Visible = False ValorDelItemaEscribir(i).Visible = False CalidadDelItema(i).Visible = False Next i Label5(m).Visible = True Escribir(m).Visible = True ValorDelItemaEscribir(m).Visible = True CalidadDelItema(m).Visible = True End Sub 'Al cerrarse la aplicación, asegurarse que todo termine 'correctamente Private Sub Form_Terminate() Call Salir_Click End Sub Private Sub Label1_Click() Dialog1.Show End Sub _______________________________________________________ Private Sub Salir_Click() 'Estas llamadas desactivan los OPC Items, el grupo y llama a la 'rutina desconectar 'Liberar la interfaz del grupo, y permitir al servidor liberar 'recursos Set ConnectedServerGroup = Nothing Set ConnectedGroup = Nothing Call Desconectarse_Click End End Sub ' Maneja despliegue de errores de tipo OPC/COM/VB capturados en los procesos de excepción Sub Despliegue_de_Valores_de_Error(OPC_Function As String, ErrorCode As Long) Dim Response Dim ErrorDisplay As String


112

ErrorDisplay = "La función OPC '" + OPC_Function + "' retornó un error " + Str(ErrorCode) + " o Hexadecimal 0x" + Hex(ErrorCode) Response = MsgBox(ErrorDisplay, vbOKOnly, "Error de función OPC") End Sub _______________________________________________________ ' Esta subrutina maneja el evento 'DataChange' que retorna data 'que ha cambiado en el servidor. Este call back debe utilizarse 'exclusivamente para recibir datos. El evento 'Data Change' 'permite ver cómo se usa el "ClientHandles" que se suministró 'al OPC Server cuando se añadieron Items. Como se ve aquí, el 'servidor retorna el 'ClientHandles' como un arreglo. 'Al usar el 'ClientHandles' que retorna aquí se puede determinar 'qué datos han cambiado y a dónde debe ir la data en la 'aplicación. Aquí el 'ClientHandles' son los números de índice de 'cada ítem añadido al grupo. Sub ConnectedGroup_DataChange(ByVal TransactionID As Long, ByVal NumeroDeItems As Long, ClientHandles() As Long, ValoresItems() As Variant, Qualities() As Long, TimeStamps() As Date) 'A este suceso lo llama la interfaz OPC, y por lo tanto no se 'manejan errores aquí. Se usa el arreglo 'Clienthandles' que 'retorna el servidor para 'extraer el índice del control para 'actualizar y cargar el valor. ValorDeItemOPC(ClientHandles(1)).Text = ValoresItems(1) 'Chequear la calidad de cada ítem que retorna. 'Si Qualities retorna C0 (hexa), entonces la calidad es buena 'De lo contrario, retorna otro número que corresponde a 'otro tipo de calidad. If Qualities(1) And &HC0 Then CalidadDelItema(ClientHandles(1)).Text = "Buena" Combo1(m).Enabled = True Frame2.Enabled = True Else CalidadDelItema(ClientHandles(1)).Text = Qualities(1) Label3.Visible = True End If End Sub


113

APÉNDICE D

Funciones de los leds frontales del CP 243-1

LED Color Significado Rojo continuo Error de sistema:

Se enciende cuando ocurre un

error

SF

Rojo titilante Error de sistema: Titila (aprox. Cada

segundo) si la configuración es

fallida y un servidor BOOTP no se

encuentra. LINK Verde continuo Conexión vía la

interfaz RJ45: Se ha establecido la conexión Ethernet

RX/TX

Verde Actividad Ethernet: Datos están siendo

recibidos y transmitidos vía

Ethernet

RUN Verde Continuo Operacional: El CP 243-1 esta

listo para la comunicación

CFG Amarillo continuo Configuración: Se enciende

cuando Step 7 Micro/WIN 32 mantiene una

onexion activa del CPU s7 200 a

traves del CP 243-1

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