Escmga Sga Manualdeusuario Opc

MANUAL DE USUARIO DE LA

SOLUCIN OPC PROPUESTA PARA EL

SISTEMA SCADA GUARDIN DEL ALBA

PROYECTO: SCADA GUARDIN DEL

ALBA

Versin: 1.0

Manual de Usuario de la solucin OPC Fecha: 24/07/2013

Confidencial ESCM Guardin del Alba, S.A., 2013 Pgina 2 de 31

Control del Documento Ttulo: Manual de Usuario Miranda R2 Versin: 1.0

Nombre Cargo

Elaborado por: Ing. Evin Surez Ing. Jos A. Aragn

Lder del mdulo comunicaciones Arquitecto general

Aprobado por: Mariela Cepero Nuez Firma:

Cargo: Lder de proyecto Fecha: 23/07/2013 Reglas de Confidencialidad Clasificacin: USO INTERNO Forma de distribucin: PDF Digital Control de Cambios

Versin Seccin, Figura, Tabla

Tipo A, B, M

Fecha Autor del cambio

Descripcin del Cambio

1.0 Seccin 1 A 12/07/2013 Ing. Evin Surez Incorporacin del manual para Gateway OPC

1.1 Seccin 2 A 16/07/2013 Ing. Jos A. Aragn Incorporacin del manual para el servidor OPC

1.2 Seccin 2 M 24/07/203 Ing. Jos A. Aragn Actualizacin del epgrafe de informaciones generales.

Indicar el tipo de cambio: A Alta; B Baja; M Modificacin

Versin: 1.0



ndice de Contenido

Introduccin ......................................................................................................................................... 4

Manual de Usuario del Gateway OPC del Sistema SCADA Guardin del Alba .................................... 6

Configuracin para la adquisicin de datos va OPC para el SCADA GALBA .................................... 14

Manual de Usuario del Servidor OPC DA del Sistema ....................................................................... 19

Versin: 1.0



Introduccin

OPC (OLE for Process Control) es un estndar establecido por la Fundacin OPC para la

comunicacin en el campo del control y supervisin de procesos. Este estndar permite que

diferentes fuentes de datos enven datos a un mismo servidor OPC, al que a su vez podrn

conectarse diferentes programas clientes compatibles con dicho estndar. De este modo se elimina la

necesidad de que todos los programas cuenten con manejadores para dialogar con mltiples fuentes

de datos, basta que tengan un manejador OPC. OPC es conectividad abierta en la automatizacin

industrial y los sistemas empresariales que soportan la industria. La interoperabilidad es asegurada a

travs de la creacin y mantenimiento de especificaciones de estndares abiertos.

Los servidores OPC con interfaces de comunicacin que cumplen con el estndar OPC, permiten a

las aplicaciones de software clientes que siguen este estndar comunicarse con cualquier servidor,

sin tener en cuenta hardware o actualizaciones.

La conexin entre clientes y servidores OPC es a travs de interfaces COM de Microsoft o a travs de

Automatizacin OLE, y los clientes acceden a los datos de una cach de datos mantenida por el

servidor o por peticiones directas del servidor a los dispositivos.

Versin: 1.0



Figura 1: Arquitectura OPC DA. Se evidencia la comunicacin cliente servidor OPC DA.

La solucin OPC para SCADA GALBA, cuenta con dos aristas independientes de su

funcionamiento:

Recoleccin de datos para el SCADA, va OPC.

Publicacin de datos va OPC, provenientes del SCADA.

Para la variante de recoleccin se propone la instalacin de dos productos independientes:

Gateway OPC DA o Pasarela OPC DA (obligatorio)

Explorador OPC DA (opcional)

Para la variante de publicacin slo se necesita instalar el Servidor OPC DA.

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Manual de Usuario del Gateway OPC del Sistema SCADA Guardin del Alba

El Gateway OPC DA es una aplicacin visual, que implementa un cliente OPC DA y un mecanismo de

comunicacin multiplataforma para el intercambio de datos entre el sistema operativo Windows y

GNU/Linux, el cual, a travs de la red va TCP/IP, es capaz de intercambiar comunicacin entre los

Servidores OPC DA y el SCADA GALBA.

La comunicacin del Gateway con los Servidores OPC DA se realiza a travs del cliente OPC DA

implementado, usando la tecnologa DCOM de Microsoft, la cual se usa en el estndar OPC DA. La

comunicacin entre el Gateway y el SCADA GALBA, se realiza mediante el protocolo TCP/IP, entre

ste y el manejador o driver OPC DA desarrollado en el sistema GALBA.

Figura 2: Solucin OPC para el SCADA GALBA. Arquitectura implementada para la adquisicin de datos va OPC.

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Requerimientos de hardware y software:

Requerimientos mnimos de maquina: Pentium 4, 256 MB de RAM, al menos 200 MB libres de

espacio en disco.

Sistema Operativo: Windows XP o 7.

Versin de OPC DA que debe soportar el OPC servidor externo: OPC DA 2.0.

Caractersticas:

Permite el intercambio de datos entre el SCADA GALBA y los servidores OPC DA. Esto

posibilita la adquisicin de datos va OPC DA desde el sistema SCADA GALBA en GNU/Linux.

Permite la lectura y escritura de variables que son publicadas en los servidores OPC DA.

Instalacin:

Para instalar el Gateway OPC DA slo se requiere ejecutar el fichero que dice setup.exe que viene

junto al paquete de instalacin, el cual realiza diferentes pasos lgicos que se muestran a

continuacin:

El software depende del framework .NET 2.0, en su versin 1.2.5, por lo que es necesaria su

instalacin. Las versiones superiores que se han desarrollado no requieren esta dependencia.

En caso de que ya se tenga instalado dicho framework o una versin superior del mismo este

paso no ser necesario.

Instalacin del Gateway OPC DA:

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Figura 3: Pantalla de bienvenida

Figura 4: Pantalla donde se selecciona la carpeta de instalacin del Gateway.

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Figura 5: Confirmar la instalacin.

Figura 6: Instalando el Gateway OPC DA.

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Figura 7: Instalacin exitosa.

NOTA: En caso de que ocurra algn problema, cuando se est instalando el framework .NET 2.0,

entonces se recomienda, instalar directamente el Gateway ejecutando el fichero con nombre

GatewayOPC.msi.

En Windows 7 ocurre un problema particular. A continuacin se muestra la imagen de dicho

problema:

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Figura 8: Error que se produce cuando se intenta instalar el Gateway en Windows 7.

Para solventar este error deben realizar los siguientes pasos:

Ir a la direccin %SystemRoot%

Darle permisos al usuario para que cree subcarpeta a la carpeta llamada winsxs

Una vez que el usuario pueda crear carpetas en la subcarpeta winsxs, entonces se le da

al instalador intentar de nuevo.

Interfaz de control:

Se provee una interfaz de control que permite al usuario asignar los parmetros necesarios para el

funcionamiento del servicio Gateway OPC DA.

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Figura 9: Gateway ejecutndose en el rea de notificacin de la barra de estado de Windows.

Se puede observar en la Figura 9 que la aplicacin tiene 4 opciones, Iniciar, Detener, Salir y

Configurar.

La opcin Configurar levanta una pequea interfaz visual que permite modificar los

parmetros de conexin del Gateway OPC con el SCADA GALBA.

Figura 10: Gateway ejecutndose, en estado detenido.

NOTA: Para que el manejador o driver recolecte datos para el SCADA GALBA, el Gateway OPC DA

tiene que estar ejecutndose, porque de lo contrario el driver devolver error de lectura.

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Figura 11: Gateway ejecutndose, en estado corriendo.

Control del servicio:

Para controlar el servicio, se debe editar el Puerto, que corresponde al nmero del puerto por

el cual los clientes tendrn acceso a los datos, y, se puede seleccionar la Direccin IP de la estacin

de trabajo, que representa la interfaz de red por la que los clientes tendrn acceso a los datos. Una

vez configurado los parmetros de conexin, se le puede dar iniciar o detener segn se desee.

Estos dos parmetros que son configurados en la aplicacin, tambin deben ser configurados

en el editor del SCADA, cuando se configura el SubCanal OPC, al que pertenece el driver OPC del

SCADA Guardin del ALBA, para que ste pueda obtener los datos correctamente.

Al seleccionar el botn Iniciar se toman los parmetros introducidos por el usuario y se inician

los servicios; posteriormente, para que estos sean detenidos, se selecciona el botn Detener. Por

ltimo, presionando el botn Cerrar, la ventana es minimizada a la barra de estado de notificacin del

sistema.

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Configuracin para la adquisicin de datos va OPC para el SCADA GALBA

En el mdulo de comunicaciones se debe agregar un Canal en donde el nombre y la descripcin son

definidos por el usuario, y se debe verificar que

el modo de acceso sea Compartido.

Figura 12: Configurando un canal para la adquisicin de datos va OPC desde el configurador del SCADA.

Luego se debe configurar un sub-canal para la adquisicin de datos va OPC, eligiendo el

Protocolo de Comunicacin OPC. Una vez seleccionado el protocolo, se deben configurar los

parmetros de conexin con el Gateway OPC DA. Para ello, se debe definir el campo IP de la

pasarela y el Puerto de la pasarela, que deben corresponder con la Direccin IP y Puerto

previamente fijados en el Gateway OPC DA en Windows.

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Figura 13: Configurando un sub-canal para la adquisicin de datos va OPC desde el configurador del SCADA.

Una vez configurado el sub canal, se deben definir los parmetros del dispositivo y, en el campo

Nombre del Servidor OPC, se debe definir exactamente el nombre del servidor OPC DA que est

instalado en Windows, preferiblemente en donde se est ejecutando el Gateway OPC DA.

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Figura 14: Configurando un dispositivo para la adquisicin de datos va OPC desde el configurador del SCADA.

En caso de que el Servidor OPC DA no se encuentre en la misma mquina que el Gateway, se deben

configurar las opciones de DCOM para que sea accesible desde el Gateway OPC DA (consultar

documentacin).

Adems, en el editor del SCADA GALBA, en el campo Nombre del Servidor OPC DA se debe

escribir Nombre del Servidor OPC h:ip,

Ejemplo: Matrikon.OPC.Simulation.1 h:170.179.41.136.

Creacin de Variables:

Para crear una variable asociada a un dispositivo OPC, se deben tomar en cuenta 2 elementos

principales:

Direccin de entrada y salida de las variables que propone el SCADA, en donde se debe

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colocar el nombre de la variable que est siendo publicada en el Servidor OPC DA. Para ello es

aconsejable ayudarse con una herramienta secundaria desarrollada para el SCADA GALBA, llamada

Explorador Cliente OPC DA, con la cual se enumera el espacio de direcciones del servidor OPC y se

puede obtener la direccin exacta de la variable que se quiere recolectar.

Naturaleza numrica del valor de la variable, para esta versin solo se necesita identificar si la

variable es de tipo Booleana, Real o Entera. En OPC los tipos de datos que se definen en el estndar,

son segn el tipo de datos Variant de Windows.

Los puntos que se pueden leer desde el SCADA GALBA son los que en OPC los datos comienzan

con BOOL, Int (I1, I2, I4, UI1, UI2, UI4, UI8, Int8, Int16, Int32, UInt8, UInt16, UInt32), Real (R4, R8,

Float o Double).

En el Editor del SCADA GALBA, en el tipo de dato de la variable, se debe seleccionar el tipo BOOL,

INT o REAL segn sea el caso. Para los operadores con ms experiencia, es posible coincidir el tipo

de datos del SCADA con el tipo de datos que propone OPC.

Figura 15: Direccin de la variable que se debe Configurar en el SCADA.

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Figura 16: Direccin de la variable configurada en el Editor del SCADA.

En la Figura 15 se muestra el nombre del servidor OPC DA de prueba Matrikon.OPC.Simulation.1,

donde, utilizando el Explorador OPC DA se selecciona una variable, y, en el campo Identificador, se

muestra el nombre completo de la variable seleccionada (Random.Int1), que se corresponde con la

variable configurada en el GALBA (Figura 16).

Al adicionar la variable seleccionada en el Explorador OPC DA y agregarla, podemos conocer su

naturaleza.

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Figura 17: Naturaleza del tipo de dato una variable.

En la Figura 17, la naturaleza del tipo de dato de la variable Random.Int1 es de tipo Int8. Esta

variable en el Editor del SCADA GALBA, se puede definir como INT o SINT, pero lo ms importante

es especificar la naturaleza que es de tipo Entera (INT).

El Servidor OPC DA es una aplicacin visual, que implementa un servidor OPC DA, que se comunica

con los servicios del SCADA GALBA mediante la capa de comunicaciones que se utiliza para la

intercomunicacin del sistema.

La comunicacin del Servidor implementado, con los clientes externos que desean obtener datos del

SCADA, se realiza a travs del Servidor OPC DA implementado, usando la tecnologa DCOM de

Microsoft, la cual se usa en el estndar OPC DA; la comunicacin entre el Servidor OPC DA con el

SCADA GALBA, se realiza mediante la capa de comunicacin que se desarroll para el sistema, la

cual es la misma que se usa en el sistema operativo Windows y GNU/Linux.

Manual de Usuario del Servidor OPC DA del Sistema

SCADA Guardin del ALBA

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Figura 18: Solucin OPC para el SCADA GALBA.

Arquitectura implementada para la publicacin de datos va OPC.

En la Figura 18, se puede observar que el servidor OPC DA se ejecuta en el sistema operativo

Windows, y, ste a travs de la capa de comunicaciones desarrollada en el sistema, se comunica con

el SCADA GALBA. Para la ejecucin satisfactoria del Servidor y que el mismo sea funcional, solo

tiene que estar activos en el sistema SCADA los servicios de Configuracin, Seguridad y

Adquisicin.

Requerimientos de hardware y software:

Requerimientos mnimos de maquina: Pentium 4, 256 MB de RAM, al menos 200 MB libres de

espacio en disco.

Sistema Operativo: Windows XP o 7.

Versin de OPC DA que debe soportar el OPC servidor externo: OPC DA 2.0.

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Caractersticas:

Permite el intercambio de datos entre el SCADA GALBA y los clientes OPC DA.

Posibilita la integracin del SCADA GALBA en el sistema GNU/Linux con otros sistemas que

implementen el estndar OPC DA.

Lectura y escritura de variables que son procesadas en el SCADA GALBA.

NOTA: La escritura de variables fue desactivada por precaucin y a propuesta de los arquitectos del

sistema.

Instalacin:

El servidor OPC 2.0 dispone de un instalador que contiene todas las bibliotecas necesarias

para la ejecucin del mismo.

Se debe ejecutar el paquete instalador para Windows OPCServer.msi que se encuentra en el

directorio Installer/Release (relativo al directorio raz donde se encuentran todos los proyectos).

Se debe tener en cuenta que el software depende del framework .NET en su versin 2.0, por

lo que es necesario su instalacin. Las versiones superiores que se han desarrollado no requieren

esta dependencia. En caso de que ya se tenga instalado dicho framework o una versin superior del

mismo este paso no ser necesario.

Para instalar el Servidor OPC DA 2.0 solo se requiere ejecutar el fichero setup.exe que

est integrado al paquete de instalacin, y se siguen los pasos descritos a continuacin:

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Figura 19: Pantalla de bienvenida.

Figura 20: Seleccin del directorio donde se desea instalar el Servidor.

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Figura 21: Confirmacin de la instalacin.

Figura 22: Proceso de instalacin del servidor.

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Figura 23: Confirmacin de que el proceso de instalacin fue terminado con xito.

Instrucciones de ejecucin:

Para el correcto funcionamiento del Servidor OPC es necesario que se encuentre en ejecucin

el administrador de comunicaciones, el servidor de configuracin y el servidor de seguridad,

para de esta manera poder hacer uso de cada una de las funcionalidades que ofrece el Servidor OPC

del Guardin del ALBA.

Adems, es necesario editar el fichero hosts que se encuentra en la ruta:

%SystemRoot%\system32\drivers\etc, adicionando la Direccin IP y el Nombre de la mquina

para garantizar el correcto registro del Servidor OPC en la capa de comunicaciones como se muestra

a continuacin:

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Figur

a 24:

Fiche

ro a

edita

r

para

la

com

unica

cin

Servi

dor

OPC

DA

SCAD

A

GALB

A.

Para la edicin de ste fichero se debe tener permiso de administracin, se debe escribir la

direccin IP de la interfaz de red que tiene comunicacin con el SCADA, seguido por un espacio, y

luego el Nombre de la PC local.

Una vez verificadas las configuraciones anteriores, se puede ejecutar el Servidor OPC, que

aparece en el escritorio.

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Figura 25: Servidor OPC ejecutado por primera vez.

La aplicacin del Servidor OPC, cuando se inicia por primera vez, necesita configurarse

correctamente para poder obtener informacin de los datos provenientes del SCADA Guardin del

ALBA.

Para realizar sta configuracin se deben seguir los siguientes pasos:

1.- Conectarse al administrador de comunicaciones del SCADA GALBA y obtener la configuracin.

Los parmetros necesarios son:

Direccin IP: Direccin de la mquina en la cual se encuentra en ejecucin el administrador

de comunicaciones.

Puerto: Puerto por el cual se encuentra escuchando peticiones el administrador de

comunicaciones.

Intentos de reconexin: Nmero de intentos de conexin del Servidor OPC GALBA con el

administrador de comunicaciones.

Tiempo de espera: Tiempo que esperar el servidor OPC GALBA por cada intento de

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conexin.

Frecuencia de actualizacin: Tiempo que se espera para cambiar la calidad de una

variable, en caso de desconexin con el Guardin del ALBA. (Esta opcin en la versin

actual est deshabilitada por sugerencia de los arquitectos del sistema).

Figura 26: Configuracin de los parmetros de conexin con el SCADA GALBA

NOTA: En algunos casos ocurren errores al cargar la configuracin, y en la mayora de ellos, el

problema consiste en el tiempo que se le da al sistema para cargar dicha configuracin. Se

recomienda que en dependencia del tamao del proyecto se aumente el parmetro de tiempo de

espera.

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Figura 27: Error en servicio de configuracin

En la Figura 27 se muestra un error que puede ocurrir cuando el servicio de configuracin

est cado o cuando el tiempo de espera es pequeo para la cantidad de datos que provienen de la

configuracin. La solucin para estos casos es levantar el servicio de configuracin del SCADA y

aumentar el tiempo de espera segn sea el caso respectivamente.

Posteriormente, al seleccionar Aceptar, si los parmetros son correctos y el SCADA est

ejecutndose, el servidor se conecta al sistema y obtiene la configuracin necesaria para poder

configurarse.

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Figura 28: Configuracin de parmetros de conexin con el SCADA realizada con xito

Una vez que se carga la configuracin, se habilita en el servidor, la opcin Autenticar, que permite

que el servidor valide la permisologa del usuario que ejecut el programa, para poder publicar la

informacin que se procesa en el SCADA.

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Figura 29: Inicio del Servidor OPC DA, despus de cargada la configuracin.

Para autenticarse con el SCADA GALBA es necesario definir los siguientes parmetros:

Usuario: Usuario vlido para la conexin con el SCADA GALBA.

Contrasea: Contrasea vlida para la autenticacin con el SCADA GALBA.

Activar reconexin automtica: Si se marca esta opcin el Servidor OPC GALBA

almacenar todos los datos necesarios para que la prxima vez que se ejecute la

aplicacin, si los datos almacenados todava son vlidos, sta pueda conectarse,

configurar y autenticar automticamente con el Guardin del ALBA.

Figura 30: Autenticacin del Servidor OPC con el SCADA GALBA

Figura 31: Proceso de Autenticacin satisfactorio

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Figura 32: Servidor publicando informacin proveniente del SCADA GALBA, de manera satisfactoria.

Informaciones generales:

El servidor OPC genera logs que contribuyen a saber el estado de su ejecucin y deteccin

de posibles fallas. Estos logs se encuentran en una carpeta logs almacenada en el mismo directorio

que se defini en la fase de instalacin del servidor, junto con el ejecutable de la aplicacin.

En Windows 7 para que el servidor OPC se registre correctamente en el sistema, debe

ejecutarse por primera vez con permisos de administracin, debido a que este accede al registro y

solo se puede hacer con permisos de administracin.

El servidor OPC en la versin Miranda, necesita de un reinicio manual cada vez que se realice

un cambio en la configuracin del sistema, pues no se cuenta con la funcionalidad de configuracin

en caliente.

El servidor OPC exporta todas las variables provenientes del SCADA Guardin del ALBAcon

el tipo de datos LREAL.

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