SCADA proyecto_automatizacion

8/9/2019 SCADA proyecto_automatizacion

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MINIPROYECTO

AUTOMATIZACIN INDUSTRIAL

(AUTI)

TTULO: Sistemas SCADA.

AUTORES: Jaume Romagosa Cabs.David Gallego Navarrete.

Ral Pacheco Porras.

TITULACIN: ETI, Especialidad en Electrnica Industrial.

DIRECTOR: Pere Ponsa.

DEPARTAMENTO: Ingeniera de Sistemas, Automtica e Informtica Industrial

FECHA: 25/05/2004


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MINIPROYECTO AUTOMATIZACIN INDUSTRIAL

RESUMEN

El proyecto que tratamos a continuacin intenta

explicar el concepto de sistema SCADA.

Para tal efecto, se comentan los motivos de la

implantacin del software de control, supervisin y

adquisicin de datos en una planta industrial

automatizada, denominado SCADA.

Por ejemplo, una de las utilidades de este sistema

es que a travs de la comunicacin con los

dispositivos de campo (autmatas programables,

etc.) se puede controlar el proceso de forma

automtica desde la pantalla del ordenador,

mediante una interfaz grfica que es configurada

por el usuario.

Se detallan todas las prestaciones y requisitos

necesarios para sacar el mximo provecho a un

sistema SCADA. Adems, tambin se especifica su

estructura interna, as como sus componentes

bsicos que permiten las actividades de supervisin

y adquisicin de datos. De forma genrica, estos

componentes permiten una comunicacin entre

distintas aplicaciones (bases de datos,

aplicaciones de Microsoft Office, Visual Basic,

etc.) ya que se rigen por el estndar OPC.

De forma prctica, se pretende analizar el SCADA

CX-Supervisor, de la casa OMRON, para crear un

pequeo sistema de adquisicin y tratamiento de

datos.

Palabras clave :

Software Automatizacin Control SCADA

CX-Supervisor Supervisin PLC Interfaz grfica

Alarmas


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1. OBJETIVOS.

Mediante el presente trabajo pretendemos realizar un acercamiento alcomplejo, cambiante y, en ocasiones, difuso mundo de los sistemas desupervisin y control en la industria.

Lejos de ofrecer un trabajo exhaustivo y en profundidad sobre el tema, lo queintentaremos es dejar clara la idea de cmo es un sistema SCADA en su formams genrica; desde el software utilizado en su configuracin o los drivers deprotocolo, hasta la parte ms hardware y de componentes tecnolgicos dedichos sistemas.

Para ello, ste proyecto se divide en dos partes fundamentales. Una parteinicial terica donde revisamos las caractersticas, prestaciones y requisitosque debe presentar un sistema SCADA; as como, la configuracin, estructurae integracin de sus componentes: Software y hardware; es decir, la partelgica y fsica del sistema que permite el funcionamiento de las distintas partesde la industria donde se aplica, como un nico sistema funcional.

La segunda parte es fundamentalmente prctica. Mediante un PLC de Omron,un PC y el software de Omron para sistemas SCADA CX-Supervisor,intentaremos implementar una pequea aplicacin SCADA en nuestroordenador. Cabe decir que esta aplicacin no ser un sistema SCADA en simismo, debido al poco tiempo disponible y la sencillez del sistemaimplementado, sino ms bien una pequea introduccin a la supervisinmediante software SCADA en formato HMI. Aunque en dicha parte aparezcandatos tericos ms especficos sobre estos sistemas, estos tendrn relacinprctica con el trabajo realizado en ste apartado.

Finalmente, queremos dejar patente con nuestro proyecto que los sistemasSCADA son una aplicacin para la integracinde los procesos industriales,que ofrece unas nuevas expectativas en eficacia y optimizacin de losprocesos industriales nunca vistas hasta ahora. Por ello, el nivel deautomatizacin que presenta una industria basada en software SCADA es elms alto que hoy en da se puede ver.


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2. APROXIMACIN TERICA A LOS SISTEMAS SCADA.

2.1 INTRODUCCIN

El objetivo principal de la automatizacin industrial consiste en gobernar laactividad y la evolucin de los procesos sin la intervencin continua de unoperador humano.

En los ltimos aos, se ha estado desarrollado un sistema, denominadoSCADA, el cul permite supervisar y controlar, las distintas variables que seencuentran en un proceso o planta determinada. Para ello se deben utilizardistintos perifricos, softwares de aplicacin, unidades remotas, sistemas decomunicacin, etc.., los cuales permiten al operador mediante la visualizacinen una pantalla de computador, tener el completo acceso al proceso.

Existen como sabemos varios sistemas que permiten controlar y supervisar,como lo son: PLC, DCS y ahora SCADA, que se pueden integrar y comunicarentre s, mediante una red Ethernet, y as mejorar en tiempo real, la interfaz aloperador.

Ahora no slo se puede supervisar el proceso, sino adems tener acceso alhistorial de las alarmas y variables de control con mayor claridad, combinarbases de datos relacionadas, presentar en un simple computador, por ejemplo,una plantilla excel, documento word, todo en ambiente Windows, siendo astodo el sistema ms amigable.

2.2 DESCRIPCIN GENERAL DE UN SCADA

El nombre SCADA significa : (Supervisory Control And Data Adquisition,Control Supervisor y Adquisicin de datos) .

Un sistema SCADA es una aplicacin o conjunto de aplicaciones softwareespecialmente diseada para funcionar sobre ordenadores de control deproduccin, con acceso a la planta mediante la comunicacin digital con los

instrumentos y actuadores , e interfaz grfica de alto nivel con el usuario(pantallas tctiles, ratones o cursores, lpices pticos , etc... ). Aunqueinicialmente solo era un programa que permitia la supervisin y adquisicin dedatos en procesos de control, en los ltimos tiempos han ido surgiendo unaserie de productos hardware y buses especialmente diseados o adaptadospara ste tipo de sistemas. La interconexin de los sistemas SCADA tambines propia, se realiza una interfaz del PC a la planta centralizada, cerrando ellazo sobre el ordenador principal de supervisin.

El sistema permite comunicarse con los dispositivos de campo (controladoresautnomos, autmatas programables, sistemas de dosificacin, etc.) para

controlar el proceso en forma automtica desde la pantalla del ordenador, quees configurada por el usuario y puede ser modificada con facilidad. Adems,


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provee de toda la informacin que se genera en el proceso productivo adiversos usuarios.

Los sistemas SCADA se utilizan en el control de oleoductos, sistemas detransmisin de energa elctrica, yacimientos de gas y petrleo, redes de

distribucin de gas natural [1], subterrneos, generacin energtica(convencional y nuclear)...No todos los sistemas SCADA estn limitados a procesos industriales sino quetambin se ha extendido su uso a instalaciones experimentales como la fusinnuclear o los colisionadores del CERN donde la alta capacidad de gestionar unnmero elevado de E/S, la adquisicin y supervisin de esos datos; convierte aestos, en sistemas ideales en procesos que pueden tener canales entorno a los100k o incluso cerca de 1M. [2]

2.3 CARACTERSTICAS DE UN SISTEMA SCADA

Los sistemas SCADA, en su funcin de sistemas de control, dan una nuevacaracterstica de automatizacin que realmente pocos sistemas ofrecen: la desupervisin.Sistemas de control hay muchos y muy variados y todos, bien aplicados,ofrecen soluciones ptimas en entornos industriales. Lo que hace de lossistemas SCADA una herramienta diferenciativa es la caracterstica de controlsupervisado. De hecho, la parte de control viene definida y supeditada, por elproceso a controlar, y en ltima instancia, por el hardware e instrumental decontrol (PLCs, controladores lgicos, armarios de control... ) o los algoritmoslgicos de control aplicados sobre la planta los cuales pueden existirpreviamente a la implantacin del sistema SCADA, el cual se instalar sobre yen funcin de estos sistemas de control. (Otros sistemas SCADA puedenrequerir o aprovechar el hecho que implantamos un nuevo sistema deautomatizacin en la planta para cambiar u optimizar los sistemas de controlprevios.)

En consecuencia, supervisamos el control de la planta y no solamentemonitorizamos las variables que en un momento determinado estn actuandosobre la planta; esto es, podemos actuar y variar las variables de control en

tiempo real, algo que pocos sistemas permiten con la facilidad intuitiva que danlos sistemas SCADA.

Se puede definir la palabra supervisarcomo ejercer la inspeccin superior endeterminados casos, ver con atencin o cuidado y someter una cosa a unnuevo examen para corregirla o repararla permitiendo una accin sobre la cosasupervisada. La labor del supervisor representa una tarea delicada y esencialdesde el punto de vista normativo y operativo; de sta accin depende en granmedida garantizar la calidad y eficiencia del proceso que se desarrolla. En elsupervisor descansa la responsabilidad de orientar o corregir las acciones quese desarrollan. Por lo tanto tenemos una toma de decisiones sobre las

acciones de ltimas de control por parte del supervisor, que en el caso de lossistemas SCADA, estas recaen sobre el operario.


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Esto diferencia notablemente los sistemas SCADA de los sistemas clsicos deautomatizacin donde las variables de control estn distribuidas sobre loscontroladores electrnicos de la planta y dificulta mucho una variacin en elproceso de control, ya que estos sistemas una vez implementados no permiten

un control a tiempo real ptimo. La funcin de monitorizacin de estos sistemasse realiza sobre un PC industrial ofreciendo una visin de los parmetros decontrol sobre la pantalla de ordenador, lo que se denomina un HMI (HumanMachine Interface), como en los sistemas SCADA, pero slo ofrecen unafuncin complementaria de monitorizacin: Observar mediante aparatosespeciales el curso de uno o varios parmetros fisiolgicos o de otra naturalezapara detectar posibles anomalas (Definicin Real Academia de la Lengua)

Es decir, los sistemas de automatizacin de interfaz grfica tipo HMI bsicos,ofrecen una gestin de alarmas en formato rudimentarias mediante las cualesla nica opcin que le queda al operario es realizar una parada de emergencia,

reparar o compensar la anomala y realizar un reset. En los sistemas SCADA,se utiliza un HMI interactivo el cual permite detectar alarmas y a travs de lapantalla solucionar el problema mediante las acciones adecuadas en tiemporeal. Esto otorga una gran flexibilidad a los sistemas SCADA. En definitiva, elmodo supervisor del HMI de un sistema SCADA no solamente seala losproblemas, sino lo mas importante, orienta en los procedimientos parasolucionarlos.

A menudo, las palabras SCADA y HMI inducen cierta confusin en los profanos(frecuentemente alentada por los mismos fabricantes en su afn de diferenciarel producto o exaltar comercialmente el mismo). Cierto es que todos lossistemas SCADA ofrecen una interfaz grfica PC-Operario tipo HMI, pero notodos los sistemas de automatizacin que tienen HMI son SCADA. Ladiferencia radica en la funcin de supervisin que pueden realizar estos ltimosa traves del HMI.

Adquisicin y almacenado de datos, para recoger, procesar yalmacenar la informacin recibida, en forma continua y confiable.

Representacin grfica y animada de variables de proceso ymonitorizacin de stas por medio de alarmas

Ejecutar acciones de control, para modificar la evolucin del proceso,actuando bien sobre los reguladores autnomos bsicos (consignas,alarmas, mens, etc.) bien directamente sobre el proceso mediante lassalidas conectadas.

Arquitectura abierta y flexible con capacidad de ampliacin yadaptacin

Conectividad con otras aplicaciones y bases de datos, locales odistribuidas en redes de comunicacin


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Supervisin, para observar desde un monitor la evolucin de lasvariables de control.

Transmisin, de informacin con dispositivos de campo y otros PC.

Base de datos, gestin de datos con bajos tiempos de acceso. Sueleutilizar ODBC.

Presentacin, representacin grfica de los datos. Interfaz del Operadoro HMI (Human Machine Interface).

Explotacinde los datos adquiridos para gestin de la calidad, controlestadstico, gestin de la produccin y gestin administrativa yfinanciera.

Alertar al operador de cambios detectados en la planta, tanto aquellosque no se consideren normales (alarmas) como cambios que seproduzcan en la operacin diaria de la planta (eventos). Estos cambiosson almacenados en el sistema para su posterior anlisis.

2.4 PRESTACIONES

Las prestaciones que puede ofrecernos un sistema Scada eran impensableshace una dcada y son las siguientes :

Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia delordenador para reconocer una parada o situacin de alarma, conregistro de incidencias.

Generacin de histricos de seal de planta, que pueden ser volcadospara su proceso sobre una hoja de clculo.

Creacin de informes, avisos y documentacin en general.

Ejecucin de programas, que modifican la ley de control, o incluso el

programa total sobre el autmata ( bajo unas ciertas condiciones) .

Posibilidad de programacin numrica, que permite realizar clculosaritmticos de elevada resolucin sobre la CPU del ordenador, y nosobre la del autmata, menos especializado, etc.

Con ellas, se pueden desarrollar aplicaciones basadas en el PC, con capturade datos, anlisis de seales, presentaciones en pantalla, envo de resultadosa disco o impresora, control de actuadores, etc.


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2.5 REQUISITOS

Estos son algunos de los requisitos que debe cumplir un sistema Scada parasacarle el mximo provecho:

Deben ser sistemas de arquitecturas abiertas, capaces de crecer oadaptarse segn las necesidades cambiantes de la empresa.

Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente para elusuario con el equipo de planta (drivers) y con el resto de la empresa (acceso a redes locales y de gestin) .

Los programas debern ser sencillos de instalar, sin excesivasexigencias, y fciles de utilizar, con interfaces amables con el usuario (sonido, imgenes, pantallas tctiles, etc. ) .

2.6 COMPONENTES DE HARDWARE.

Un sistema SCADA, como aplicacin de softwareindustrial especfica, necesitaciertos componentes inherentes de hardware en su sistema, para poder tratar ygestionar la informacin captada.


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Ordenador Central o MTU (Master Terminal Unit): Se trata delordenador principal del sistema el cual supervisa y recoge la informacin delresto de las subestaciones, bien sean otros ordenadores conectados (ensistemas complejos) a los instrumentos de campo o directamente sobre dichosinstrumentos. Este ordenador suele ser un PC, el cual soporta el HMI.

De esto se deriva que el sistema SCADA ms sencillo es el compuesto por unnico ordenador, el cual es el MTU que supervisa toda la estacin.

Las funciones principales de la MTU son:

Interroga en forma peridica a las RTUs, y les transmite consignas;siguiendo usualmente un esquema maestro-esclavo.

Acta como interfase al operador, incluyendo la presentacin deinformacin de variables en tiempo real, la administracin de alarmas, yla recoleccin y presentacin de informacin historizada.

Puede ejecutar software especializado que cumple funciones especficasasociadas al proceso supervisado por el SCADA. Por ejemplo, softwarepara deteccin de prdidas en un oleoducto.

Ordenadores Remotos o RTUs (Remote Terminal Unit): Estosordenadores estn situados en los nodos estratgicos del sistema gestionandoy controlando las subestaciones del sistema, reciben las seales de los

sensores de campo, y comandan los elementos finales de control ejecutando elsoftware de la aplicacin SCADA.Se encuentran en el nivel intermedio o de automatizacin, a un nivel superiorest el MTU y a un nivel inferior los distintos instrumentos de campo que sonlos que ejercen la automatizacin fsica del sistema, control y adquisicin dedatos.Estos ordenadores no tienen porque ser PCs, ya que la necesidad de soportarun HMI no es tan grande a este nivel, por lo tanto suelen ser ordenadoresindustriales tipo armarios de control, aunque en sistemas muy complejospueden haber subestaciones intermedias en formato HMI.Una tendencia actual es la de dotar a los PLCs (en funcin de las E/S a

gestionar) con la capacidad de funcionar como RTUs gracias a un nivel deintegracin mayor y CPUs con mayor potencia de clculo. Esta solucinminimiza costes en sistemas donde las subestaciones no sean muy complejassustituyendo el ordenador industrial mucho ms costoso. Un ejemplo de estoson los nuevos PLCs (adaptables a su sistema SCADA Experion PKS(PowerKnowledge System)) de Honeywell o los de Motorola MOSCAD, deimplementacin mucho ms genrica. (Anexo 4.1)


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Red de comunicacin: ste es el nivel que gestiona la informacin quelos instrumentos de campo envan a la red de ordenadores desde el sistema. Eltipo de BUS utilizado en las comunicaciones puede ser muy variado segn lasnecesidades del sistema y del software escogido para implementar el sistemaSCADA, ya que no todos los softwares (as como los instrumentos de campocomo PLCs) pueden trabajar con todos los tipos de BUS.Hoy en da, gracias a la estandarizacin de las comunicaciones con losdispositivos de campo, podemos implementar un sistema SCADA sobreprcticamente cualquier tipo de BUS. Podemos encontrar SCADAs sobreformatos estndares como los RS-232, RS-422 y RS-485 a partir de los cuales,

y mediante un protocolo TCP/IP, podemos conectar el sistema sobre un bus enconfiguracin DMS ya existente; pasando por todo tipo de buses de campoindustriales, hasta formas ms modernas de comunicacin como Bluetooth(Bus de Radio), Micro-Ondas, Satlite, Cable...

A parte del tipo de BUS, existen interfaces de comunicacin especiales para lacomunicacin en un sistema SCADA como puede ser mdems para estossistemas que soportan los protocolos de comunicacin SCADA y facilitan laimplementacin de la aplicacin. (Anexo4.2: mdems SCADA)

Otra caracterstica de las comunicaciones de un sistema SCADA es que lamayora se implementan sobre sistemas WAN de comunicaciones, es decir, losdistintos terminales RTU pueden estar deslocalizados geogrficamente.


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Instrumentos de Campo: Son todos aquellos que permiten tantorealizar la automatizacin o control del sistema (PLCs, controladores deprocesos industriales, y actuadores en general) como los que se encargan dela captacin de informacin del sistema (sensores y alarmas).

Una caracterstica de los Sistemas SCADA es que sus componentes sondiseados por distintos proveedores, sin coordinacin entre s. As, se tienendiferentes proveedores para las RTUs (incluso es posible que un sistema utiliceRTUs de ms de un proveedor), modems, radios, minicomputadores, softwarede supervisin e interfase con el operador, software de deteccin de prdidas,etc..

2.7 COMO ELEGIR UN SISTEMA SCADA :

Para evaluar si un sistema SCADA es necesario para manejar una instalacin

dada, el proceso a controlar debe cumplir las siguientes caractersticas:

El nmero de variables del proceso que se necesita monitorear es alto.

El proceso est geogrficamente distribuido. Esta condicin no eslimitativa, ya que puede instalarse un SCADA para la supervisin ycontrol de un proceso concentrado en una localidad.

Las informacin del proceso se necesita en el momento en que loscambios se producen en el mismo, o en otras palabras, la informacin se

requiere en tiempo real.La complejidad y velocidad del proceso permiten que la mayora de lasacciones de control sean iniciadas por un operador. En caso contrario, serequerir de un Sistema de Control Automtico, el cual lo puede constituir unSistema de Control Distribuido, PLC's, Controladores a Lazo Cerrado o unacombinacin de ellos.

2.8 IMPLANTACIN DE UN SISTEMA SCADA FUNCIONAL.

Cuando una empresa decide implementar un sistema SCADA sobre suinstalacin hay 5 fases bsicas a tener en cuenta para llevar a cabo el proceso:

Fase1: El diseo de la arquitectura del sistema. Esto incluye todas lasconsideraciones importantes sobre el sistema de comunicaciones de laempresa (Tipo de BUS de campo, distancias, nmero de E/S, Protocolo delsistema y Drivers...). Tambin se vern involucrados los tipos de dispositivosque no estn presentes en la planta pero que sern necesarios para supervisarlos parmetros deseados.


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Fase2: Equipacin de la empresa con los RTUs necesarios, comunicaciones,Equipos HMI y Hardware en general. Adquisicin de un paquete softwareSCADA adecuado a la arquitectura y sistemas de la planta.

Fase3: La instalacin del equipo de comunicacin y el sistema PC.

Fase4: Programacin, tanto del equipamiento de comunicaciones como de losequipos HMI y software SCADA.

Fase5: Testeo del sistema o puesta a punto, durante el cual los problemas deprogramacin en comunicaciones como en el software SCADA sonsolucionados.

2.9 SOFTWARES SCADA Y PRINCIPALES PRODUCTOS COMERCIALES.

Para obtener las caractersticas y prestaciones propias de un sistema SCADA,su software debe presentar las siguientes funciones:

Manejo del soporte o canal de comunicacin. Manejo de uno o varios protocolos de comunicacin (Drive) Manejo y actualizacin de una Base de Datos Administracin de alarmas (Eventos) Generacin de archivos histricos. Interfaces con el operador (MMI - Man Machine Inteface) Capacidad de programacin (Visual Basic, C)

Transferencia dinmica de datos (DDE) Conexin a redes Debe tener capacidad para comunicarse con mltiples redes de

instrumentos, aun siendo de distinta procedencia y fabricantes (standardIEC 1131.3).

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A continuacin exponemos los principales softwares scada que podemosencontrar en el mercado as como los fabricantes y distribuidores en nuestropas. En algunos casos no tan solo proporcionan una solucin puramenteSCADA sino que incluyen el registro y gestin de datos sobre softwareMES(Manufacturing Execution System) para explotacin de datos de

fabricacin. Este tipo de integracin de software MES en un sistema SCADA esuna solucin cada vez ms demandada por los usuarios. [3]

Nombre del Producto: Distribuidor(y fabricante)/Fabricante:

Aimax: Design Instruments, S.A. (T.A. Engineering)All-Done Scada: Freixas i Ros, S.L.Automainge: AutomaingeCaptor: SisteplantChecksys Objects: M2R,S.A.CIC: CJM Software,S.A.Cube: ORSI Espaa,S.A.Cx-SuperVisor: OmronDigivis: Elsag bailey Hartmann & Braun,S.A.Experion PKS Honeywell,S.A. Evolucin de los anteriores TDC3000, TPS y

Plantscape.

Factory Suite A2: Logitek, S.A./Wonderware. Evolucin delFactorySuite 2000.Factorylink ECS y Xfactory: Tecnomatix (USDATA)Gefip: Mondragn SistemasGenesis CE(Pocket) y 32: Aplein Ingenieros, S.A./IconicsGlassmaster Control System: Mediterranean Import Trade, S.L./Precise Control SystemsGPAO-SAC: Sistemas Avanzados de Control,S.A.I/A: FoxboroiFIX 3.5: Intellution(GE Fanuc Automation). Evolucin delFIX DMACS 7.0

creado por: CIM(Computer Integrated Manufacturing), Fisher,

Rosemount, Omron/Intellution.

IGSS32: AN Consult Espaa,S.L./7-Technologies A/S (DK)Intouch: Logitek,S.A./WonderwareJUMO SVS-2000: Jumo Sercon, S.A. (D)LabVIEW DSC: National Instruments (1)NI Lookout 5.1: National InstrumentsMonitor Pro V7.x: AEA TechnologyP6008: Foxboro Scada (I)Pack-Centre: AgecontrolPCVUE 32: Rasesa Automatismos, S.L./ARC InformatiqueProasis DAS-Win: Desin Instruments,S.A.Processyn: OBM de Equipos Elctricos,S.A./Logique Industrie

Pyman: PyssaQuick SPC: Marposs, S.p.A (I)RSView32: Rockwell Automation/Rockwell SoftwareScada-Vs: Foxboro/Foxcada (Australia)SIMATIC(WinCC): Siemens (2)Symcont: Adasoft, S.A.SYSMAC-SCS: OmronTactician T3500: Eurotherm Espaa/Eurotherm Process Automation (UK)TCS01: Sistemas Elctricos Personalizados S.L.TD-Pro: Pertegaz,S.L. (I)Test Point: Instrumentos de Medida,S.L.TQWIN: Vertex Serveis Informtics, S.L.WizFactory: Wizcon Soft Espaa,S.L./PC soft International, Ltd (Israel)

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(1): LabVIEW DSC (Datalogging and Supervisory Control) es una aplicacin LabVIEW para laimplementacin de sistemas SCADA. Por lo tanto, no se trata de un software SCADA propiamente dicho,pero dada la adaptavilidad de este paquete LabVIEW a este tipo de sistemas lo incluimos como tal.

(2): SIMATIC es un paquete de conjuntos de programas SCADA/HMI que incluyen distintos rangos deadquisicin y supervisin de sistemas adaptandose a las necesidades del sistema. Es el paqueteSIMATIC WinCC el que ofrece mayores niveles de integracin en la industria.

2.10 ESTRUCTURA Y COMPONENTES DE UN SOFTWARE SCADA

Los mdulos o bloques software que permiten las actividades de adquisicin,supervisin y control son los siguientes:

Configuracin: permite al usuario definir el entorno de trabajo de suaplicacin segn la disposicin de pantallas requerida y los niveles de acceso

para los distintos usuarios.Dentro del mdulo de configuracin el usuario define las pantallas grficas o detexto que va a utilizar, importndolas desde otra aplicacin o generndolasdesde el propio SCADA. Para ello, se incorpora un editor grfico que permitedibujar a nivel de pxel (punto de pantalla) o utilizar elementos estndardisponibles, lneas, crculos, textos o figuras, con funciones de edicin tpicascomo copiar, mover, borrar, etc.

Tambin durante la configuracin se seleccionan los driversde comunicacinque permitirn el enlace con los elementos de campo y la conexin o no en red

de estos ltimos, se selecciona el puerto de comunicacin sobre el ordenador ylos parmetros de la misma, etc.

En algunos sistemas es tambin en la configuracin donde se indican lasvariables que despus se van a visualizar, procesar o controlar, en forma delista o tabla donde pueden definirse a ellas y facilitar la programacin posterior.

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Interfaz grfico del operador: proporciona al operador las funciones decontrol y supervisin de la planta.

El proceso a supervisar se representa mediante sinpticos grficosalmacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor

incorporado en el SCADA o importados desde otra aplicacin de uso general(Paintbrush, DrawPerfect, AutoCAD, etc.) durante la configuracin del paquete.

Los sinpticos estn formados por un fondo fijo y varias zonas activas quecambian dinmicamente a diferentes formas y colores, segn los valores ledosen la planta o en respuesta a las acciones del operador.

Se tienen que tener en cuenta algunas consideraciones a la hora de disear laspantallas:

Las pantallas deben tener apariencia consistente, con zonas diferenciadas para

mostrar la planta (sinpticos), las botoneras y entradas de mando (control) y lassalidas de mensajes del sistema (estados, alarmas).

La representacin del proceso se realizar preferentemente mediantesinpticos que se desarrollan de izquierda a derecha.

La informacin presentada aparecer sobre el elemento grfico que la genera osoporta, y las seales de control estarn agrupadas por funciones.

La clasificacin por colores ayuda a la comprensin rpida de la informacin.Los colores sern usados de forma consistente en toda la aplicacin: si rojosignifica peligro o alarma, y verdese percibe como indicacin de normalidad,ste ser el significado dado a estos colores en cualquier parte de la aplicacin.

Previendo dificultades en la observacin del color debe aadirse alguna formade redundancia, sobre todo en los mensajes de alarma y atencin: textosadicionales, smbolos grficos dinmicos, intermitencias, etc...


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Mdulo de proceso: ejecuta las acciones de mando preprogramadas apartir de los valores actuales de variables ledas.

Sobre cada pantalla se puede programar relaciones entre variables delordenador o del autmata que se ejecutan continuamente mientras la pantalla

est activa. La programacin se realiza por medio de bloques de programa enlenguaje de alto nivel (C, Basic, etc.).

Es muy frecuente que el sistema SCADA confe a los dispositivos de campo,principalmente autmatas, el trabajo de control directo de la planta,reservndose para s las operaciones propias de la supervisin, como el controldel proceso, anlisis de tendencias, generacin de histricos, etc.

Las relaciones entre variables que constituyen el programa de mando que elSCADA ejecuta de forma automtica pueden ser de los tipos siguientes:

Acciones de mando automticas preprogramadas dependiendo de valores deseales de entrada, salida o combinaciones de stas.

Maniobras o secuencias de acciones de mando.

Animacin de figiuras y dibujos,,asociando su forma, color, tamao, etc., a valoractual de las variables.

Gestin de recetas, que modifican los parmetros de produccin (consignas detiempo, de conteo, estados de variables, etc.) de forma preprogramada en eltiempo o dinmicamente segn la evolucin de planta.

Gestin y archivo de datos: Se encarga del almacenamiento yprocesado ordenada de los datos, segn formatos inteligibles para perifricoshardware (impresoras, registradores) o software (bases de datos, hojas declculo) del sistema, de forma que otra aplicacin o dispositivo pueda teneracceso a ellos.

Pueden seleccionarse datos de planta para ser capturados a intervalosperidicos, y almacenados con un cierto, como un registro histrico deactividad, o para ser procesados inmediatamente por alguna aplicacin

software para presentaciones estadsticas, anlisis de calidad o mantenimiento.Esto ltimo se consigue con un intercambio de datos dinmico entre el SCADAy el resto de aplicaciones que corren bajo el mismo sistema operativo.Por ejemplo, el protocolo DDE de Windows permite intercambio de datos entiempo real. Para ello, el SCADA acta como un servidor DDE que cargavariables de planta y las deja en memoria para su uso por otras aplicacionesWindows, o las lee en memoria para su propio uso despus de haber sidoescritas por otras aplicaciones.

Una vez procesados, los datos se presentan en forma de grficas analgicas,histogramas, representacin tridimensional, etc., que permiten despus

analizar la evolucin global del proceso.


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2.11 INTERFACES DE COMUNICACIN.

Es la que permite al PC MTU acceder a los dispositivos de campo, a travs delos RTU. As, la interfaz de comunicacin enlazar el MTU con los distintosRTUs del sistema a travs del BUS de campo.

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La interfaz de comunicacin consta de distintos elementos:

La base del sistema de comunicacin es el BUS de Campo que es elque transporta la informacin y las ordenes de control; ste vendrdefinido en funcin del tamao del sistema SCADA (nmero de E/S delsistema), distancias entre RTUs y/o disponibilidad del servicio pblico decomunicacin (para sistemas SCADA de tipo red WAN en interconexinentre distintas plantas).

Los Modems que conectan fsicamente los RTUs y el MTU al BUS.

El mdulo de comunicaciones contiene los drivers de conexin con elresto de elementos digitales conectados, entendiendo el drivercomo unprograma (software) que se encarga de la iniciacin del enlace,aplicacin de los formatos, ordenacin de las transferencias, etc., en

definitiva, de la gestin del protocolo de comunicacin. Estos protocolospueden ser abiertos (ModBus, FieldBus, Map, etc.), o propios defabricante.

Estos drivers, propios del software SCADA, deben comunicarse con otrospaquetes de software por medio de DDE (Dynamic Data Extrange) DLL(Dynamic Link Libraries) como canal de comunicacin, implementados por elsistema operativo, que permite que diversos paquetes de software enven yreciban datos comunes. Por ejemplo se puede relacionar una celda de una hojade calculo con una variable del sistema y as variar puntos de consignas delproceso, o bien comunicacin directa con los drivers de I/O de los dispositivos

de campo.


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6

Adicionalmente, y en los SCADA distribuidos en arquitecturas cliente-servidor,los mdulos de comunicaciones son tambin los responsables del enlace entrelos diferentes ordenadores de proceso que soportan la aplicacin, enlaceprobablemente establecido sobre una red local DECnet, TCP/IP, IPX/SOX,NETBIOS, MAP/TOP, Novell, etc.

2.12 TECNOLOGAS DE INTEGRACIN MICROSOFT (DriversEspecficos)

COM/DCOM

COM (Component Object Model) permite que una aplicacin utilicefuncionalidades de otra aplicacin residente en la misma computadora, ello sehace incorporando a la aplicacin principal objetos software propios de la otraaplicacin. DCOM (Distributed COM) supone extender el estndar COM asistemas formados por redes.

Visual Basic for Applications (VBA)

VBA es el lenguaje de programacin (basado en scripts) incorporado en lasaplicaciones de Microsoft Office y ofrece diversas ventajas. Est muy extendidoy es aceptado por diversos fabricantes, por lo que se va convirtiendo en unestndar "de facto" que presenta una muy buena relacin entre potencia ydificultad de aprendizaje y uso. El uso de un lenguaje comn tambin facilita laintegracin de objetos suministrados por terceros, en la medida que aplicaneste mismo estndar. Adems, permite interactuar directamente con lasaplicaciones de Office (Access, Excell, Word, ), de BackOffice y de otrosproductos compatibles.


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Interfaz OPC

OPC (OLE for Process Control) es el estndar diseado para comunicarsistemas y dispositivos. Esto incluye tanto las comunicaciones entre unsoftware scada y los buses de comunicacin con los autmatas, como las

comunicaciones entre una aplicacin scada y otras aplicaciones como puedanser las de gestin, abriendo a estas ltimas el acceso a los datos de planta,como datos histricos, datos batch, etc. Los productos OPC (Clientes yServidores), pueden ser usados con Visual Basic y sus variantes.

Es decir, OPCcorresponde a un conjunto de especificaciones basadas en losestndares de Microsoft (COM, DCOM, OLE Automation, y ActiveX) quecubren los requerimientos de comunicacin industrial entre aplicaciones ydispositivos, especialmente en lo que se refiere a la atencin al tiempo real.

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Las especificaciones OPC se mantienen a travs de la OPC Foundation,conjunto de especificaciones tcnicas no-propietario que define un conjunto deinterfases estndar basadas en la tecnologa OLE/COM de Microsoft. Latecnologa COM permite la definicin de objetos estndar as como de mtodosy propiedades para los servidores de informacin en tiempo real. La tecnologaOLE Automation posibilita comunicar las aplicaciones con datos recibidos atravs de LAN, estaciones remotas o Internet.

Antes del OPC, cada software requera de un interfase especfico (servidor,driver) para intercambiar datos con una determinada familia de dispositivos decampo. Y para intercambiar datos entre aplicaciones se utilizaba el estndarDDE o bien interfaces especficos para cada pareja de aplicaciones. OPCelimina esta necesidad y permite utilizar una misma operativa para comunicaraplicaciones, dispositivos y drivers. Los proveedores, tanto de hardware comode software, pueden suministrar productos con una elevada conectividad ycompatibilidad, y los usuarios tienen una amplia gama de opciones paraconstruir la solucin que mejor se adapta a sus necesidades.


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ActiveX

Incorporar un Control ActiveX en una pantalla supone aadir un objeto concdigo asociado que realiza una determinada funcin de forma totalmenteintegrada dentro de la aplicacin que estamos tratando, basta con establecer

los enlaces necesarios entre las variables de la aplicacin y las del ControlActiveX.

Un Control Active X no es un lenguaje de programacin, es una pequea piezade software, escrita segn las especificaciones COM, y tiene propiedades,mtodos y eventos. Cuando Usted compra un objeto ActiveX en realidadcompra una licencia para usar este objeto en su aplicacin. Un objeto ActiveXpuede ser el servidor o driver de un PLC como SIMATIC (Siemens). Este drivertiene propiedades para definir los datos a ser ledos desde el PLC, mtodospara iniciar la lectura de los valores y eventos para informar que los datos hansido recibidos desde el PLC

Debido a que los objetos ActiveX son basados en COM, ellos pueden serusados en cualquier aplicacin que soporta COM, tal como Visual Basic,Internet Explorer, Borland Delphi, Software SCADA Genesis32 de Iconics, etc.

Existen varios objetos ActiveX que pueden comprarse independientementepara agregarlos a su aplicacin SCADA basada en tecnologa COM. Tenemospor ejemplo drivers para comunicacin con PLC's, DCS, conectividad a basesde datos, reportes, tendencias, smbolos de instrumentos de medicin,selectores, barras indicadoras, etc.

Conectividad remota WebServer (conexin a travs de internet)

El trabajo en un entorno Intranet es considerado normal para bastantesproveedores que incluyen funcionalidades de cliente y de servidor de Web.

Algunas de las ventajas de la utilizacin de Internet en los entornos scada sonel ofrecimiento de una funcionalidad total, ofreciendo su operatividad a travsde cualquier navegador estndar. La informacin en tiempo real de la planta de

proceso es inmediatamente accesible para cualquier persona autorizada de laorganizacin, est donde est, con el coste ms bajo.


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Por ejemplo, mediante la herramienta VBScript de Visual Basic usada en elweb browser de Microsoft Internet Explorer, se permite que en una aplicacinINTRANET dentro de una planta, se pueda construir pginas Web usandocontroles ActiveX para visualizar datos de planta. Esta aplicacin SCADA usaun PLC con servidor ActiveX (OPC) para adquisicin de datos, grficosdinmicos y tendencias (curvas de comportamiento de valores de procesos)basadas en ActiveX. Los usuarios ven la informacin en una interface amigable

y usan un software modular que integra sus diversos componentes gracias a unlenguaje estndar que tiene la posibilidad de reutilizar los scripts.

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2.13 EVOLUCIN DEL SOFTWARE SCADA

En lo ltimos aos ha existido una evolucin de los productos software desupervisin y control para PC (scada) orientada a ampliar su campo deaplicacin. De una supervisin y control iniciales a nivel de mquina o de

proceso se ha pasado a una supervisin y control a nivel de planta. De unaadquisicin y registro de datos orientada a un control de proceso o de lnea seha ampliado su utilidad a proveer informacin en tiempo real del estado de laplanta o de la fbrica.

El software orientado inicialmente a supervisin y control de proceso (mquina,proceso y lnea) fue aprovechado para ampliar su utilidad a la supervisin ycontrol de la produccin. La adopcin de forma generalizada de los estndaresCOM/DCOM, Active X, OPC y ODBC, entre otros, por parte de la gran mayorade proveedores facilitaba que los datos adquiridos mediante la aplicacin scadaestuvieran disponibles para otras aplicaciones como gestin de almacenes,ERP, etc.

Una de las demandas ms generalizadas y, al mismo tiempo, una de las mscrticas, es la capacidad de efectuar consultas trabajando con datosprocedentes de diferentes fuentes: de diferentes aplicaciones (scada, ERP,etc.) o de bases de datos distintas y ubicadas en diferentes puntos del sistema.Disponer del conjunto de drivers necesario para intercomunicar los diversoscomponentes de la solucin completa, configurarlos y activarlos de formatransparente, es un elemento esencial para disponer de una integracinefectiva.

Actualmente, diversos proveedores ofrecen mdulos especficos orientados alalmacenamiento de grandes cantidades de datos, as como servidores dedatos capaces de atender consultas de grandes cantidades de datos y queimplican tanto a datos recogidos de proceso como a datos almacenados enotras bases de datos, y aptos para servir a mltiples usuarios, conectados auna red para la gestin y el control de la fbrica.

Por su naturaleza, estos mdulos pueden llegar a constituir aplicaciones aptaspara trabajar con scadas de otros fabricantes, servidores de datos histricos yservidores de datos integrados (procedentes de diferentes bases de datos o

aplicaciones pero interrelacionados). Entre estos productos podemos citar:IndustrialSQL Server de Wonderware, RSSql de Rockwell Software, historiande GE Fanuc-Intellution, etc.

Una de las necesidades del resultado de esta ampliacin del entorno deaplicacin ha sido la necesidad de disponer de herramientas cmodas, simplesy potentes para la generacin de interfaces de usuario que les permita accedera la informacin que es de su inters. Dado que el entorno fsico donde seubican estos usuarios tambin se ampla, el medio generalizado decomunicacin es Internet y la aplicacin ms comn es cualquiera de losnavegadores ms difundidos.


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Por otra parte, es conveniente disponer de herramientas que ofrezcan acualquier usuario la posibilidad de disear y configurar una web especfica queles permita dialogar con el sistema de informacin y obtener los datosnecesarios. Un ejemplo de este tipo de aplicacin es el infoAgent de GE Fanuc-Intellution, un software de edicin, configuracin y activacin de portales de

Internet que proporciona un servidor y admite mltiples clientes.

Tendencias:

La madurez de los productos software para la adquisicin y registro de datosen tiempo real y la supervisin y control de procesos ofrecen una evolucin enlos siguientes mbitos:

Su integracin en entornos completos para la gestin del negociodisponiendo de informacin de planta en tiempo real, control y

tratamiento de datos, y supervisin y gestin global de la empresa. Laexistencia de aplicaciones MES, los servidores de datos y los servidoresde web son una prueba de ello.

En el tratamiento de los datos adquiridos en planta por parte de sistemasexpertos que ofrecen funcionalidades de deteccin y diagnstico defallos. Son evidentes las ventajas que supone disponer de un sistemaexperto que, a partir de los datos adquiridos de planta tanto en procesocontinuo como discontinuo, pueda aplicar un conjunto de reglas queayude al personal de operacin en planta a detectar los fallos osituaciones delicadas y a tener una diagnosis de las causas que loprovocan, as como conocer cul es la correcta actuacin a seguir.

La mejora de las interfaces con el usuario con el empleo de entornosgrficos de alta calidad, la incorporacin de elementos multimedia deaudio y vdeo, la mejora de los sistemas operativos para incrementar lasvelocidades de respuesta, el empleo de software orientado a objeto, condilogos conversacionales con programador y usuario, etc., todo ellosoportado por un hardware cada vez ms compacto, fiable, potente, demayor ancho de bus y ms rpido.


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2.14 EJEMPLO DE APLICACIN SCADA=+(?8(*9>**@*7,=0+*A:*':.606*=:,B?(9:C*D*+,*-(/(-:6::-09>(98:-(;9E5www.cea-ifac.es/actividades/jornadas/ XXIII/documentos/ja02_052.pdf

IntroduccinEl rea de Ingeniera de Sistemas y Automtica de la Universidad de la Riojaha abordado la realizacin de una aplicacin informtica que, utilizandoequipos y programas ya implantados en el entorno industrial, facilite el accesoa las tcnicas de monitorizacin y control de los procesos industrialespresentes en el entorno.

Elementos de partidaComo elemento de partida para el desarrollo de la aplicacin se ha utilizado laClula Flexible de Fabricacin de la que dispone la Universidad de la Rioja

(figura 14) dado que incorpora equipos y tcnicas de control adecuadas yactualizadas para el objeto pretendido.

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La Clula efecta el ensamblaje automtico de un conjunto de piezas. Latecnologa introducida en la Clula Flexible de Fabricacin desarrolladapodemos agruparla en:

Robtica: Robots antropomrfico y cartesiano.Neumtica: Cilindros lineales y de giro, pinzas neumticas, control de

vaco.Hidrulica: Prensa hidrulica, control proporcional hidrulico.Control de posicin: Control de ejes, servomotores.Autmatas programables: Simatic S7.Comunicacin Industrial: Profibus DP.

Interfaces Hombre- Mquina: Terminales de operador, pupitres demando.


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Logstica: Control de almacn, programa de fabricacin.Regulacin: De temperatura, de fuerza, de presin.Sensrica.Visin artificial.

Elementos de control y monitorizacin

Para facilitar el acceso de los alumnos y para permitir el estudio de las tcnicasde monitorizacin de procesos se decidi incorporar a la misma un paquete deSupervisin, Control y Adquisicin de Datos (Scada) que tuviera acceso atodos los equipos de la Clula y se incluyeron paneles grficos de operador enaquellas estaciones en las que solamente existan pupitres de mando.

A la hora de seleccionar los elementos a utilizar se determin interesantecontinuar la lnea de equipos que existan en la Clula Flexible existente, estoes equipos del fabricante Siemens. La seleccin de estos equipos facilitaba laintegracin de los mismos en la red de comunicacin Profibus existente ypermita una mayor homogeneidad a la hora de realizar las actividadesdocentes.

Con estos requisitos se adquiri:Paquete SCADA WinnCC de Siemens

Control y monitorizacin mediante PC

Se ha incorporado un Ordenador Personal (PC) como equipo fundamental parael control y monitorizacin de la Clula de Fabricacin Flexible. Para realizar lacomunicacin entre el ordenador sobre el que corre la aplicacin creada y elpropio proceso se hace necesaria la posesin de una tarjeta de comunicacinque permita conectar el equipo a la red Profibus existente, para ello se haseleccionado la tarjeta CP 5412 (A2) de Siemens.

Esta tarjeta de comunicaciones CP 5412 (A2) es una tarjeta compatible paraordenadores con tecnologa IBM-AT y requiere un slot libre del bus ISA de 16bits. La tarjeta CP 5412 (A2) es del tipo Plug&Play, por lo que su configuracinse realiza automticamente al reiniciar el ordenador.

De esta forma, el ordenador acta como un elemento ms de la red decomunicaciones de la Clula pudiendo intercambiar datos con los demselementos.

Estructura de la aplicacin SCADA

Se ha desarrollado una aplicacin SCADA mediante la herramienta deSoftware WinCC de Siemens. Las caractersticas ms importantes de laaplicacin desarrollada son:

Para la creacin de la aplicacin se han confeccionado un total de 68pantallas WinCC,


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El planteamiento de las pantallas se ha hecho de forma que el usuario

que est trabajando sobre los propios paneles de control de la clula nonote diferencia alguna cuando pase a trabajar con la aplicacindesarrollada.

Desarrollo de la aplicacin SCADA

A continuacin pasamos a describir la funcionalidad de algunas de las 68pantallas desarrolladas.

Pantallas de Seleccin: La aplicacin se ordena entorno a 2 pantallasde seleccin. Cada una de ellas contiene 9 accesos directos a diferentespantallas principales de la aplicacin (figura 15).

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Paneles de control: Se han creado 4 pantallas que reflejan los paneles

de control existentes en la clula de fabricacin flexible (figura 16).


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Procesos: Se han creado 5 pantallas que reflejan el proceso que seest llevando a cabo en la clula en sus diferentes puestos, mostrandotodos los elementos susceptibles de calibracin o programacin,permitiendo el acceso a los mismos y con ayudas para facilitar sucomprensin por parte del alumno (figura 17).

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Equipos de control: Se han creado 5 Pantallas que muestran cada unode los autmatas y mdulos de periferia descentralizada utilizados parael control de la clula, visualizando el estado de sus entradas y salidasas como el estado de los mismos. Se est trabajando en facilitar elacceso a la programacin de los mismos desde este entorno (figura 18).


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Red de comunicaciones: Una pantalla muestra la posicin de cada unode los autmatas y de los mdulos de periferia descentralizada en la redPROFIBUS a travs de la cual se comunican todos ellos.

El alumno puede obtener tambin los datos de la configuracin de la red einformacin sobre su estado (figura 19).

3


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Pantalla de alarmas: Una pantalla destinada a mostrar todos los avisosde alarma que se den en todos aquellos equipos incluidos en la clula(figura 20).

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Pantalla de tendencias: Una pantalla en la que se visualizan una seriede grficas de evolucin de aquellas variables presentes en el equipo(figura 21).

8

El resto de pantallas que suman el total de 68 se han creado con la finalidad decompletar las anteriores ya mencionadas en forma de pantallas emergentes.


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2.15 TABLA COMPARATIVA

En la siguiente tabla podemos encontrar una comparativa entre los softwareSCADA ms importantes actualmente existentes en el mercado (CX-Supervisor, All-Done, Intouch, Win CC y Vijeo Look).

En ella podemos observar cmo el lenguaje de programacin ms utilizadofrente a los propios de cada sistema es el Visual Basic, ya que permite unamayor integracin mediante la tecnologa ofertada por Microsoft y as poderaprovechar al mximo sus posibilidades. De este manera, queda justificableque todos los sistemas a continuacin expuestos utilizan la tecnologa OPCCliente-Servidor para la adquisicin de datos.

A modo de diferenciacin entre unos sistemas y otros, las caractersticas quecomportan ms relevancia son los drivers utilizados para la conexin con elPLC, el n de variables del proceso, la estructura sobre la que recorre elsistema, la comunicacin con el PLC,....


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Software CX-Supervisor All-Done InTouch Vijeo Look Win CC

Subministrador/Fabricante Omron/Omron (UK)Freixas i Ros,

S.L./Freixas i Ros,S.L.(E)

Logitec, S.A./Wonderware

(USA)

Schneider Electric/Schneider Electric

(F)

Siemens/Siemens

Requisitos recomendadosdel sistema

Windows 2000/NT4.0 (Service Pack 5)

IBM PC ocompatible (200Mhzpentium o superior)

Espacio libre dedisco duro 100MB

128MB RAMTargeta SVGA

1024x768

Windows 2000/XPProfesional Intel

Pentium III/IV, AMDAthlon

Disco duro 20GB,128MB RAMTarjeta SVGA1024x768 de

resolucin

Windows

2000/XPProfesional IntelPentium III o

superiorEspacio libre dedisco duro 2GB

512MB RAM

Windows 2000/XPProfesional

processador:Celeron500Mhz...1.8Ghz

RAM:256MB,,,1024MBEspacio libre deldisco duro 4GBSVGA 1024x768

de resolucin

Windows 95/98 iWindows

NT4.0/2000 demicrosoft CPU

INTEL Pentium II400 MHz RAM

128MBResolucin 1024x 768 Espacio

disponible: > 500MB

Drivers para PLCsOMRON: todo los

PLC's

OMRON: Sysmacseric C MOELLER:

PS4-200

SIEMENS: simaticS5,S7-200/300/400TELEMECANIQUE:

unitelwayotros ...

ALLEN-BRADLEYSIEMENS

MODICONOPTO 22

SQUARE DOMRONaltres...

TELEMECANIQUEAEG MODICON

MODICONSQUARE D

SIMATICALLEN-BRADLEY

MITSUBISHI

FETELEMECANIQUEUNI-TELWAYGE- FANUCMODICON

OMRON serie Cotros...

Lenguajes deprogramacin Visual Basic/Java Visual Basic

propio(basado en C)

VBA (VisualBasic for

Application)

Visual BasicC

ANSI-C

Precio (euros) 600 1000-4000 / / /

Control de usuarios si si si si si

n variables ilimitado ilimitado 64-64k 128, 512 1024

EE$;F

comunicacin entremdulos PC / UDP/Ethernet Ethernet /

TCP/IPNetBEUI

estructura un nico PC o variosPC's en multitascavarios PC's en

multitascaun nico PC o variosPC's en multitasca un nico PC

varios PC's enmultitasca

gestin de alarmas si si si si si

comunicacin con PLCRS-232CRS-422Ethernet

UDP sobreEthernet

DEVICE-NetPPI/MPIProfibus

RS-232, RS-485

Uni-Telway oModbus sobre RS-

232 o RS-485;TCP/IP sobre

Ethernet

ProfibusTCP/IP

Bus-SIPARTCanal-DLL

Modbus

adquisin de datos cliente OPC OPC Servidor/Cliente OPCServidor/Cliente

OPC FactoryServer (OFS)

OPCServidor/Cliente

bases de datosMS-Access

SQL SERVERODBC paraORACLE

MDBServidor SQL

MDSEAccess 2000

MSDESybase SQL

intercambio de datos en elPC

automatitzacin OLEcontroles ACTIVE-X

comunicaciones DDEADO (Active Data

Object)

controles ACTIVE-X DBE

controles ACTIVE_Xcomunicaciones DDE

controlesACTIVE_X

controles ACTIVE_Xaplicaciones OLE i

CUSTOM


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3. PARTE APLICADA

3.1 CARACTERSTICAS DEL PLC CPM1

Autmatas con E/S integradas. Este modelo de CPU dispone de 20 terminalesde E/S. Ampliables mediante la posibilidad de conexin de unidad expansora.

Dispone de 20 puntos de E/S distribuidos de la siguiente manera :

3 De los 20 puntos,12 puntos son de entrada ( de la 00000 a la 00011 ) y8 de salida ( de la 01000 a la 01007 ).

Dispone de 4 entradas de interrupcin, las cuales se pueden dividir en dos

tipos :3 Modo de interrupcin de entrada3 Modo de contador.

Cualquier ordenador personal puede conectarse al CPM1 a travs de losadaptadores RS-232 y RS-422.

Alta velocidad de comunicacin garantizada utilizando los terminales de lafamilia NT de OMRON.

Se programa igual que los dems autmatas OMRON de alto nivel.

3.2 EJEMPLO DE APLICACIN

Nuestro ejemplo de aplicacin se basa en una instalacin mezcladora que tienedos depsitos los cuales contienen dos productos A y B que se vacanalternadamente sobre un recipiente C que hace de bscula, as podemosseleccionar la cantidad de cada uno de los productos que pasar a mezclarse.

El mezclador M permite obtener la mezcla formada por estos dos productosgracias a la rotacin de una hlice.


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6/

La orden de inicio la dar un operario apretando un pulsador P siempre ycuando las condiciones iniciales sen ciertas (Cy Mvacos).

Entonces, pesamos la cantidad de producto A (abriendo la vlvula va) en C(hasta llegar al peso deseado, dato obtenido mediante el sensor a) einmediatamente volcada al mezclador a travs de la vlvula vc hasta que elrecipiente Cquede vaco (dato obtenido con el sensor c).

De igual manera, pesamos la cantidad de producto B(abriendo la vlvula vb)en C (hasta llegar al peso deseado, dato obtenido mediante el sensor c) einmediatamente volcada al mezclador a travs de la vlvula vc hasta que elrecipiente Cquede vaco (dato obtenido con el sensor c).

Seguidamente se activa el motor de la hlice (mo), el producto A y el productoB son mezclados hasta llegar al nivel de mezcla deseado, indicado por elsensor m.

Finalmente vaciaremos el contenido del mezclador Ma travs de la vlvula vmhasta que ste quede vaco, indicado por el sensor f.

A continuacin, podemos observar el grafcet de nivel I realizado a partir de lasespecificaciones del proceso. En este primer nivel de grafcet se describe deforma global el proceso para poder ver rpidamente sus funciones. Por lo tanto,no ser ms que la estructura de unas especificaciones funcionales, en lascules no habr ninguna referencia tecnolgica.


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3.3 PROGRAMACIN MEDIANTE CX-PROGRAMMERCX-Programmer es el programador de los autmatas programables de Omron.Permite programar todos los modelos, desde micro-PLC hasta la nueva serieCS de gama alta. Adems de un entorno de programacin exhaustivo, CX-

Programmer proporciona todas las herramientas necesarias para proyectar,probar y depurar cualquier sistema de automatizacin.Configuracin y creacin de un nuevo proyectoPara crear un nuevo proyecto, antes de utilizar la programacin es necesarioseleccionar un PLC y una red de comunicacin. Por tanto, despus de realizarlas conexiones hay que comprobar el correcto funcionamiento de lacomunicacin entre PC y PLC.

La comunicacin entre PC y PLC funciona a partir de $9

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Como Nombre de Dispositivo se elige el nombre que se quiera dar alPLC (elegido por el usuario).

En Tipo de Dispositivo se especifica el modelo de PLC. En nuestro

seleccionaremos la familia de autmatas CPM1(CMP1A). Y enConfigurar... se selecciona el modelo particular de esta familia. As, tal ycomo se ha definido anteriormente seleccionaremos en Tipo de CPUuna CPU de 20 E/S.


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En Tipo de Redse especifica el tipo de comunicacin entre el PC y el

PLC. En nuestro caso, seleccionaremos una comunicacin medianteSYSMAC WAY. En Configurar... definiremos los parmetros de lacomunicacin, es decir, una velocidad de transferencia de 9600bits/s y elCOM1 como nmero de puerto serie.

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Entorno de programacin

Una vez creado el proyecto, ya podemos acceder al rea de trabajo, tambindenominado Editor de diagrama de rels.

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3 Nuevo contacto

3 Nuevo contacto cerrado3 Nueva lnea vertical3 Nueva lnea horizontal3 Nueva bobina

Un diagrama de rels esquema de contactos consiste en una lnea vertical a laizquierda que se llama barra de bus y de lneas paralelas que parten de elladenominadas lneas de instruccin. En las lneas de instruccin se colocan losrels contactos, que pueden corresponder con estados del sistema concondiciones de ejecucin. Las combinaciones lgicas de estos contactos

determinan cundo y cmo se ejecutan las instrucciones del esquema, situadasal final de las lneas de instruccin. Todos los contactos, a efectos de


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programacin, llevan asignados una direccin de bit. Las entradas analgicas denuestro PLC se representan por los bits comprendidos entre 0.00 0.11, lassalidas por los bits 10.00 10.07 y los dems bits utilizados en nuestroprograma corresponden a variables de memoria internas del PLC.Toda contacto del diagrama de rels est ON u OFF dependiendo del estado del bit

operando asignado. Una condicin normalmente abierta est en ON si el bit asignadoest en ON, y en OFF si el bit asignado est en OFF. Una condicin normalmentecerrada est en ON si el bit asignado est en OFF, y en OFF si el bit asignado est enON.

En todo caso, antes de proceder a la realizacin del programa en el diagramade rels, es conveniente realizar el grafcet de nivel III, ya que en l quedarandefinidas las etapas (estados), receptividades (entradas) y acciones (salidas)que permitirn la automatizacin y el control del proceso. Para la realizacin deeste grafcet tenemos que partir del grafcet de nivel realizado anteriormente,teniendo en cuenta que la asignacin de entradas y salidas es la siguiente:

Asignacin de entradas y salidas:

0.01 sensor de peso b 10.00 vlvula va0.02 sensor de contenido c 10.01 vlvula vb0.03 sensor m 10.02 vlvula vc0.04 sensor de contenido f 10.06 motor mo0.05 sensor de peso a 10.07 vlvula vm0.06 pulsador p


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A continuacin podemos observar el cdigo implementado sobre el diagramade rels a partir del grafcet descrito anteriormente.

Cada segmento de cdigo representa un estado, en el cual una vez superadastodas las transiciones en forma de contactos activaremos una bobina. Estas

bobinas, ms adelante (especficamente a partir del segmento de cdigo 5)activaran las salidas correspondientes a cada estado del proceso. Como estassalidas se tratan de vlvulas de simple efecto, no se tiene que implementar sudesactivacin o cierre de las mismas, sino que simplemente hay que evitarmantener su salida activa en el estado en que no sea necesario.

Un aspecto a tener en cuenta es que en nuestro proceso, es de que se trata deun proceso secuencial, es decir, que slo puede haber un estado activo a lavez, por tanto, nos tenemos que asegurar que la activacin de un estadoprovoca la desactivacin del estado anterior. Esto se consigue poniendo uncontacto cerrado despus de las condiciones de transicin entre dos estados

con el valor de bit correspondiente al siguiente estado. Adems, para conseguirque este valor se refresque tenemos que realimentar la activacin de la bobinacon un contacto de valor correspondiente al estado activado.


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Modo On-LineEl modo On-Linepermite establecer la comunicacin con el PLC. Para entrar

en modo On-Lineseleccionar el icono .

Transferencia del programaUna vez realizada la comunicacin con el PLC mediante el modo On-Linetenemos que transferir el programa creado con el diagrama de rels al PLC.

Para tal efecto, tenemos que seleccionar el icono Es posible seleccionarlas partes del programa a transferir.

Verificacin del programa

El chequeo del programa se realiza durante la compilacin. Los posibleserrores o avisos se muestran en la ventana de salida tal y como se muestra enla figura.

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Haciendo doble clic sobre el error, el cursor se posiciona en rojo sobre la

instruccin o parte del programa que tiene el error. En todo caso, lacompilacin se realiza automticamente antes de hacer una transferencia alPLC.


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Modo de operacin

Una vez transferido el programa podemos trabajar en diferentes modos deoperacin, tal y como se describen a continuacin.

Modo monitor: en el modo de operacin Monitor, los programas del PLCse ejecutan, y las operaciones de E/S estn activas. Apesar de esto, es posible escribir en la memoria del PLCdesde un ordenador. Mientras est en Monitor, se puede:

- cambiar datos en todas las reas de memoria- realizar ediciones de programa online- cambiar valores de TIM/CNT- forzar bits (contactos / bobinas) a ON u OFF

Modo run : El modo de operacin Run hace que el PLC ejecute elprograma(s) y no permite escribir/forzar reas de memoria delPLC desde un ordenador. Aunque si es posible leer(monitorizar) la memoria del PLC.

3.4 SOFTWARE SCADA CX-SUPERVISOR.

Cx-Supervisor es el software de supervisin para sistemas SCADA de la casaOmron. Es suficientemente flexible para trabajar sobre un solo PLC o sobre unsistema entero de produccin. La programacin es en un entorno windows deforma intuitiva mediante scriptsy ventanas. Los scriptspueden ser propios delprograma o Java y Visual Basic Scripts.

Caractersticas y Funciones.

Las principales caractersticas y funciones del paquete SCADA Cx-Supervisorson:

Programacin: La programacin es en un entorno windows de forma intuitivamediante scripts y ventanas. Los scripts pueden ser propios del programa oJava y Visual Basic Scripts. Las ventanas nos ayudan a configurar las E/S y lasfunciones de los distintos objetos en la pantalla de aplicacin.

Soporta Drivers Microsoft: COM/DCOM, DDE, OPC, ActiveX (OLE), ytecnologas standar ODBC/ADO.

COM/DCOM: Standar comunicaciones externas de Windows.


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DDE: Estndar comunicaciones internas entre programas en entorno Windows.Con la incorporacin del estndar OPC puede enlazar con cualquier servidorde datos. Con el motor de comunicaciones CX-Server podemos utilizar elcontrol de comunicaciones Cx Comunication Control para el intercambio dedatos de dos aplicaciones Cx-Supervisor que esten funcionando de manera

distribuida sobre una red LAN.

Con el driver ActiveX podemos incluir controles de ste tipo y objetos OLE(browsers Web, Controles o displays MP3...) en las pantallas de aplicacin paracrear tareas preprogramadas.

Objetos y Animaciones: Con librerias de ms de 3000 objetos los cuales solotenemos que cojerlosde la librera y ponerlos (Drag & Drop) en la pantalla deaplicacin. Podemos asociar a las libreras objetos ms complejos tipo OLE ocrear nuestra propias librerias. Podemos realizar todo tipo de animaciones conel editor de animaciones (Cambiar de tamao, movimientos, parpadeos,

cambios de color...) sobre los objetos seleccionados o los controles ActiveX deOmron o otros controles de windows.

Recetas: Para crear secuencias de programa enteras que pueden sertransferidas haca o desde un PLC concreto para realizar procesos similares.Son colecciones de variables de puntos de E/S a las cuales se les asocia unosvalores predeterminados que sern los mismos en cualquier proceso queincluya dichas E/S. Estas pueden ser almacenadas en el disco y utilizadas enconjunto al editar un nuevo proyecto.

Alarmas: Proporciona en la pantalla de aplicacin una notificacin deproblemas durante el runtimedel proceso y/o visualizacin de entradas salidasconcretas. Tiene tres tipos: Simple, banda muerta (deadband) y rango decambio. Tiene aplicaciones de historial de alarmas y aplicacin, duranteruntime, de visor de conocimiento de alarma (alarm confirmation viewer)para asegurar que el operario ha visto la alarma y actua en consecuencia. Estan simple como una ventana que surge durante el proceso, cuando unaalarma salta.

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Data Logging: Podemos ver los datos a tiempo real y los historicos delproceso; adquiriendo datos de cualquier elemento vinculado a la aplicacin Cx-supervisor: Sensores, comunicaciones, PLCs... Estos archivos de datos noestan restringidos al PC MTU sino que cualquier PC puede recibir estosarchivos con la aplicacin de exportacin de datos. Estos datos tambin

pueden ser exportados a una hoja Excel dentro o fuera del sistema SCADA.Los datos pueden ser almacenados en forma de grficos (a tiempo real o enhistoricos).

Conexin a Bases de datos: Permite conexiones a bases de datos usandoADO, MSAccess, SQLServer, ODBC for Oracle, texto, etc... Mediante estaaplicacin podemos actualizar la base de datos del sistema a tiempo real oacceder a datos historicos almacenados.

Networking: Mediante esta aplicacin podemos configurar la red de PLCsOmron asociadas al sistema. Tambin podemos utilizarla en tiempo real

durante el proceso para saber el estado de comunicaciones, realizar test delsistema y modificar E/S.

3.5 SUPERVISIN Y CONTROL DEL PROCESO.

En nuestra parte prctica del proyecto realizamos una interficie grfica HMISCADA con el programa Cx-Supervisor. Para ello, realizamos un esquema querepresentaba el proceso descrito en el ejercicio num. 4 de LAAI de unamezcladora qumica.

La parte de realizar el dibujo representativo de la planta que se ver en lapantalla de aplicacin es muy sencilla con el CX-Supervisor. Slo tenemos queabrir la libera de objetos y seleccionar los adecuados para el dibujo quequeramos realizar. Mediante el ratn podemos colocarlos y darles tamao.

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Mediante los controles ActiveX de Omron seleccionamos los botonesrelacionados con los sensores y el pulsador de marcha.

Una vez realizado el esquema de la interfaz, vinculamos los distintos elementosdel dibujo y los botones a las marcas y salidas del PLC mediante el menu de

puntos del sistema. Los puntos del sistema son los pasos que queremosvisualizar del proceso.

En la ventana de puntos vemos la vinculacin de las distintas variables delsistema con las seales E/S del PLC. As, podemos ver el nombre de lavariable, tipo de variable, Tipo E/S y direccin de memoria interna (dentro delmismo PC) o externa (PLC, controlador lgico...) asociada a cada variable. Elsistema de referencia para los puntos es el MTU del SCADA, as vemos quelos datos que salen de la interficie hacia el PLC son de tipo salida y los datosque van del PLC al ordenador son de tipo entrada.

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Podemos aadir y crear ms puntos del sistema simplemente apretando en elicono , luego haciendo doble click sobre el icono que aparecer en lacolumna del nombre perteneciente al nuevo punto creado, accederemos a laventana de configuracin/modificacin de punto.


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En la frecuencia de activacin seleccionamos si el punto se activara a peticin,sin retardo temporal, o despus de un tiempo de haber sido activado. Esto esmuy importante segn las comunicaciones empleadas entre el ordenador y eldispositivo vinculado ya que la transferencia de datos puede experimentar unretardo temporal. Esto fue observado en nuestra aplicacin ya que en los

estados en los cuales tenan que estar todos los sensores activados en uninstante de tiempo concreto, experimentaban cierto retardo temporal desde elPLC al PC que no permita la visualizacin del siguiente estado. Por eso,incorporamos un retardo de actualizacin de 50ms.

Los atributos E/S seleccionan a que dispositivo u objetos vinculamos lospuntos, en nuestro caso al PLC.

Mediante la configuracin de atributos E/S vinculamos el punto a una marca delPLC, en ste caso la marca del estado1: 1.0, a travs del men deconfiguracin de atributos del PLC. (Fig.: 3.4.5)

Al aadir el primer punto del proyecto lo primero que tenemos que hacer esseleccionar el PLC con el cual estamos trabajando a partir de agregar PLC.Mediante esta opcin agregamos el PLC, tipo de CPU, le damos un nombre(PLC1) y configuramos el puerto COM por el que estemos trabajando as comola velocidad de transferencia de datos.

Una vez hemos agregado el PLC, ste mismo quedar vinculado al resto depuntos al menos que queramos agregar otro PLC. En ese caso deberamosconfigurar el nuevo PLC y despus tendramos que escoger a cual de los dosasociamos los distintos puntos. En nuestro caso slo utilizamos un PLC.

Otra forma de configurar el PLC mediante el icono en la ventana de puntosantes de empezar a definir los puntos.


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9 8D(-:-(;9 6* 6:>0+ +*=*--(09:70+ =: 7:'-: 6* 7*70'(: 6*= I8* I8*'*70+:+0-(:':=,89>0 !:D(=(>:70+-0789(-:-(09*+ J :->8:=(H:'+(*7,'**=):=0' 6*,89>0E,:':,06*'+:D*'*9>060707*9>0-8:=*+*=):=0'6*=:7:'-:Puntos de salida del sistema.

0+ ,89>0+ 6* +:=(6: +09 =0+ I8* :->():9 7:'-:+ *9 *= 6*+6* =: ,:9>:==: 6*=-09/(?8':-(;9 +>0+ +09 =0+ ,89>0+ I8* 90+ +(')*9 ,:': -09>'0=:' *= 6*+6* =:(9>*'/:H?'B/(-:K,06*70+:L:6(',89>0+I8*-09>'0=*D0>09*+6**7*'?*9-(:E-09+(?9:+E):'(:D=*+6*-09>'0=ED0>09*+6*'*+*>+>0+,89>0++09=0+I8*6:9:=C:'* 6* +8,*')(+(;9 J: I8* 90+ ,*'7(>*9 :->8:' +0D'* *= +(+>*7:7*6(:9>**=0'6*9:60'En nuestra aplicacin prctica hemos simulado el control de los sensores y elbotn de puesta en marcha. ste control de los sensores mediante elordenador no tiene un sentido prctico real, ya que no tiene ningn sentidoen el sistema, ya que el objetivo es supervisar la automatizacin y no quecontrolemos cada paso del sistema por el ordenador, sustituyendo la parte deautomatizacin del sistema. Representan tan slo un ejemplo ilustrativo decmo controlar variables del sistema desde el PC.

El sistema de creacin de puntos de salida es tan sencillo como el anterior y notiene muchas variaciones slo tenemos que seleccionar como tipo E/S: Salida y


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la frecuencia de actualizacin ser al cambiar, es decir, cuando nosotros loindiquemos apretando el botn asociado en la pantalla.

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Creacin de objetos y animaciones.

Para crear los LEDs de los sensores y vlvulas as como los paneles defuncionamiento se han utilizado objetos hechos con las opciones de dibujo delCx-supervisor. Una vez se crean los objetos deseados se les puede animar

mediante el editor de animaciones. Asociando cada una de las animaciones alos puntos del sistema en los cuales queremos que se activen.

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De esta forma a medida que va avanzando el proceso podemos ver la cadadel lquido, las activaciones de las distintas vlvulas y sensores del proceso yseales de funcionamiento.

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4. BIBLIOGRAFA Y BSQUEDA EN INTERNET.Libros:

Balcells, J; Romeral, J.L. (1997). Autmatas programables. Barcelona: Marcombo.

Boyer, S.A. (2003). SCADA: Supervisory Control and Data Adquisition. Paperback.

Revistas:

[3] Ayza, J. (2003). Software de Supervisin y control. Automtica e Instrumentacin, 344:78-86.

[3] Ayza, J. (1999). Software de Adquisin, supervisin y control: una evolucinpermanente. Automtica e Instrumentacin, 299: 117-131.

Pi, X. (2003). Control remoto de una planta. Automtica e Instrumentacin, 338: 61-63.

Pginas Web: [3] Pgina Web, URL < http://www.scadanews.com > Pgina dedicada a proveedores de

sistemas SCADA, muy completa en este sentido; noticias dirigidas al sector industrial. Apartir de esta web accedemos a las pginas de los principales fabricantes.

[2] Pgina Web, URL < http://ref.web.cern.ch/ref/CERN/CNL/2000/003/scada > web delCERN donde se muestra un artculo del sistema SCADA PVSS propuesto (20 Sept. 2000)para sistemas de control de dicho instituto, en concreto la adquisicin de datos de loscolisionadores ALICE, ATLAS, CMS y LHCb. Ejemplo de una aplicacin SCADA eninstalaciones de experimentacin.

[1] Pgina Web, URL < http://www.gasindustries.com/articles/gijul01c.htm >

Interesante artculo de Gas Industry Magazine, donde explica cuales son las variantes desistemas SCADA frente a distintos problemas. by Janice Hungerford and Danetta York

Pgina Web, URL < http://www.mit.edu >. Busqueda clave: SCADA. Podemos encontrardistintos desarrollos teoricos sobre sistemas SCADA y relaciones de Hardware apropiadospara dichos sistemas.

Pgina Web, URL web de la revista REEA (Revista de Electricidad, Electrnica y Automtica), dondepodemos encontrar informacin tcnica sobre sistemas SCADA.

Pgina Web, URL < http://www.automatas.org/redes/scadas.htm >.[Consulta el 5 de marzo de 2004]

Pgina Web, URL.[Consulta el 18 de marzo de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.industriaaldia.com/articulos/26-5.htm > . [Consulta el 19

de abril de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.industriaaldia.com/articulos/22-2.htm > . [Consulta el 19de abril de 2004]

Pgina Web, URL

.[Consulta el 19 de abril de 2004]


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Pgina Web, URL< http://www.euskalnet.net/m.ubiria/ARTICULOS.htm#Articulos_2001_02 >[Consulta el 19 de abril de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.controlsoftware.es/MyCitect1.htm >.[Consulta el 19 de abril de 2004]

Pgina Web, URL.[Consulta el 19 de abril de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.diea.ulpgc.es/users/aurelio/libros/autoproc/ >.[Consulta el 17 de marzo de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.all-done.com/software/index.htm >.[Consulta el 28 de marzo de 2004]

Pgina Web, URL .

[Consulta el 29 de febrero de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.automatas.org/omron/cx_supervisor.htm >.[Consulta el 5 de marzo de 2004]

Pgina Web, URL < http://www.fp-arousa.org/ >.

Pgina Web, URL < http://forum.mrplc.com >.

Pgina Web, URL < http://atc.ugr.es/~damas/Damas-PLC.htm >.

Pgina Web, URL < http://www.plcs.net/links.htm >.


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5. ANEXOS.

Cabe decir, que las webs consultadas en la bibliografa, forman un anexo en simismas en la forma electrnica de ste trabajo, ya que a partir de ellaspodemos consultar toda clase de datos como manuales, Datasheets,

aplicaciones, profundizar en las partes tericas... En ste apartado de anexoslo ponemos algunos datos ilustrativos (para facilitar su consulta) de los temasdesarrollados en el trabajo, extraidos de dichas webs en su mayora.

5.1 MOTOROLA MOSCAD PLC:

ste PLC es un ejemplo claro de la tendencia de los fabricantes a adaptar susproductos a los sistemas SCADA, debido a la alta aceptacin que estosempiezan a encontrar en la industria.

El PLC de Moscad tiene una doble funcin: puede actuar como PLC(dispositivode campo) de un sistema SCADA o como RTU y PLC, al mismo tiempo, delsistema; gracias a un modem incorpordado el cual tiene un gran avanico deconectabilidad a distintos tipos de comunicaciones y un surtido grupo deprotocolos y drivers instalados. A ms a ms en estos modelos se potencia laCPU para poder realizar tareas propias de los RTUs. Gracias a estascaractersticas podemos conectar directamente el PLC al MTU central, sinnecesidad de utilizar un PC industrial de enlace.

fig.: A1. Principales caractersticas de comunicaciones del MOSCAD.

Adjuntamos documento pdf: Moscad in water systems; como ejemplo

de conectividad de PLCs SCADA dentro de un sistema.


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5.2 SCADA Modems:

Relacin de los modems utilizados en la industria para sistemas SCADA: Dialup y lnea leased, modems celulares y wireless. (Fuente: Labotarorio decomunicaciones del MIT)

202T AC & DC PowerUDS Motorola, Telenetics, GDC, Racal Vadic, Star-Comm103, 212A, V.22bis, pin power, line power

ARC Modem, Star-Comm, TeleneticsV.22bis pin & DC power

ARC Modem, Star-Comm, Racal Vadic, TeleneticsV.32bis, DC power, dial up, lease line, multi-drop

ARC Modem, Star-Comm, Telenetics, ZypcomV.34bis DC power dial up, lease line

Racal Vadic, Telenetics, Zypcom, Star-Commdial backup

Multitech, Codex Motoroladial back Security Encryption

Star-Comm, MultitechRack Chassis mounted modem

Codex Motorola, GDC, Multitech, Star-Comm, Telenetics, UDS Motorola, ZypcomMultitechRS232 pin powered, line power

Telenetics, ARC ModemRS485, RS422, inter-faced modem

Telenetics, Industrial modem, Datalinkfiber modem

Telebyte, IFS, SI Tech, Patton, Math Assoc.,leased-line multi-drop(fast poll, 202T, 201, 208, V.29)

Codex Motorola, UDS Motorola, GDC, Racal Vadic, UDS Motorola, Star-CommMultitechmodem Network Managers

Codex Motorola, GDC, UDS Motorolashort-haul modem, line driver

Telebyte, Patton, Black Box, FSK ModemNEW - V.90 The new ITU 56K modem standard.


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5.3 Comunicacin Excel-CxSupervisor por DDE para control SCADA.

Ejemplo extrado de la pgina Web, URL:http://www.infoplc.org/Ejemplos/Ejem_Omron/Ejem_Omron_CX_Supervisor_2/Ejem_CX_Supervisor_2.htm :

En este ejemplo se explica como hacer una comunicacin sencilla entre CX-Supervisor y una hoja de EXCEL.Esta comunicacin se realiza mediante DDE, que es un mtodo estndar parala comunicacin entre aplicaciones Windows

En el ejemplo no se utiliza ningn PLC, solo se centra en la comunicacinSCADA - EXCEL.

En ste ejemplo, simularemos el control de temperatura de un horno desde una

interfaz grfica. La comunicacin ser bidireccional: desde EXCEL podemosenviar datos al SCADA y a la inversa. Tendremos dos variables de control delproceso; el punto de consigna (sp) y el valor de proceso (pv).

Sp se establecer desde una hoja EXCEL enviando el valor al SCADA y pv sevisualizar en la hoja EXCEL en tiempo real a partir del valor tomado por elSCADA.

CX-Supervisor.

- CREAR PROYECTO: Crear un nuevo proyecto (llamado DDE) y unarchivo de Excel dentro del mismo proyecto, el cual estar asociado a ste.

- PUNTOS: Creamos los siguientes puntos en el "Editor de Puntos"

CH_DDE: Punto Memoria Interna. Se crea un canal para la comunicacinDDE.


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PV_Temperatura: Punto Memoria Interna. Se almacena la Temperatura actualdel proceso. Este punto ser ledopor EXCEL.

SP_Temperatura: Punto de Entrada. Este punto recibe al valor que se escribeen EXCEL.


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En I/O Attributes seleccionamos DDE y accedemos a su configuracin."Setup..."

Server Name: Nombre del Servidor DDE , en este caso ExcelTopic Name: Ruta de acceso al archivo XLS de Excel. Se recomiendaguardarlo en el mismo directorio del proyecto. En el ejemplo el archivo sellama DDE.XLSItem Name: Nombre de la celda en Excel.En el ejemplo, a la celda D7 se le hallamado SP en Excel.Aray Size: Array

- PANTALLA: Desde esta pantalla controlaremos y visualizaremos elproceso.


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Utilizando la barra desplazadora se varia el valor del punto"PV_TEMPERATURA". Este valor se visualizara en Excel al abrir la hoja quehemos creado "DDE.XLS"

El valor del punto "SP_TEMPERATURA" se escribe desde Excel. Para ello senecesita abrir la comunicacin DDE.

Se habilita un Boton "ABRIR EXCEL" que ejecutar un SCRIPT para abrir lacomunicacin.

Utilizando el Editor de Animacin, crearemos un script que se ejecutara alpulsar el Botn. Cuando pulsemos el Botn para abrir la comunicacin es

necesario que la hoja de Excel este abierta.

DDEInitiate:Abrir un canal de comunicacin DDE entre CX-Supervisor y ExcelCanal=DDEInitiate("nombre_servidor","directorio")

DDEOpenLinks:Activa los puntos configurados para comunicacin DDEDDEOpenLinks(Canal)

Para escribir los SCRIPT dentro del "Scrit Editor" accedemos a "Special"


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Tanto el valor de SP como de PV se visualizaran en esta pantalla utilizando el

Editor de Animacin y la funcin "Visualizar un Valor Analgico"

EXCEL.

Creamos una Hoja de Excel DDE.XLS en el directorio del proyecto.Habilitamos dos celdas, una para leer el PV y otra para escribir el SP.


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PV: Celda D5: Aqu se leer del CX-Supervisor el valor del punto"PV_TEMPERATURA"Para leer un punto hay que escribir lo siguiente en la celda: =SCS|Point! Punto

SP: Celda D7: Aqu se escribir el valor del punto "SP_TEMPERATURA"Para escribir el valor del SP es necesario que desde CX-Supervisor se abranlas comunicaciones DDE utilizando el Botn.

MODO DE EJECUCION:

Ejecutamos la RUNTIME de CX-Supervisor

Abrimos la Hoja de Excel. Nos pregunta si queremos abrir los vnculos externos(CX-Supervisor) En el momento que aceptamos, ya podemos visualizar en lacelda de Excel el valor del PV.

Una vez abierto Excel, desde CX-Supervisor abrimos el canal de comunicacin.Escribimos en la celda del SP un valor que ser el que tome el punto"SP_TEMPERATURA".


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SCADA proyecto_automatizacion

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