Video Introducción Autómatas Programables

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En una de las primeras entradas del blog, compartí la presentación que suelo realizar para introducir a los autómatas programables en formato PDF, ahora con esta presentación, he realizado un video con el audio de los comentarios que suelo realizar en los cursos, espero os guste:

En futuras entradas, veremos con más profundidad las diferencias entre los PLC´s y los PAC´s.

Saludos!!!.

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Automatización de un Proceso Industrial 8 (Caso Práctico-Fichero de intercambio con HMI/SCADA)

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Como se indicaba en el Esquema Funcional:

“Para todo ello, no implementaremos ninguna lógica cableada, realizando todo el control mediante PLC o PAC y el apoyo de un HMI (Human Machine Interface) local.

El sistema debe conectarse a una Red de Control Ethernet/IP existente, para telemantenimiento e integración de proceso en SCADA existente.”

Por ello, disponemos de de dos ficheros de intercambio:

  • Autómata/HMI
  • Autómata/SCADA

1. Intercambio Autómata/SCADA.

En nuestro caso práctico, el número de variables del sistema en HMI es superior a las mapeadas en el SCADA, esto suele ser habitual en la mayoría de las plantas y procesos.

Por ello, vamos a comenzar por el fichero de intercambio con el SCADA, éste dispone de un servidor OPC KEPServerEx de la casa Kepware, he optado por este servidor, ya que podemos descargarlo y usarlo en modo demo durante 2 horas, en el siguiente enlace:

https://my.kepware.com/download/demo/ex/?utm_content=EX5-HOME

En una primera fase, debemos reunirnos con los administradores y explotadores del SCADA, para definir el alcance dos trabajos y obtener la siguiente información:

  • Plataforma existente.
  • Tipo de comunicaciones (OPC para nuestro caso práctico).
  • TAG’s existentes y estándar de construcción.
  • Estándares de organización de procesos.
  • Estándares de ficheros de intercambio.

Una vez que disponemos de toda esta información, sabemos que sólo nos solicitan mapear en el SCADA:

  • Señales generales.
  • Nivel y volumen del depósito.
  • Temperatura del agua.
  • Caudal instantáneo y volumen aportado al sistema principal.

Las señales a implementar al SCADA, son de dos tipos:

  • Señales analógicas y totalizadores “EA”.
  • Señales digitales de estado “SDE”.

Los TAG’s se contruyen con el siguiente estándar:

“Nombre del proceso”_”Tipo de señal”_ “Numeración”

Nombre del proceso: PCA

Tipos de señales: EA (entradas analógicas) y SDE (señales digitales de estado):

opc1

Ficheros OPC:

Copia seguridad KEPServerEX

Importación variables.

2.  Intercambio Autómata/HMI.

En nuestro caso, al haber utilizado un PANELVIEW 7 PLUS de 10″ con un COMPACTLOGIX de Allen Bradlley la integración se simplifica notablemente, gracias a la “Arquitectura Integrada”, ya que no disponemos de dos bases de datos (HMI y autómata) a la hora de vincular variables en el HMI, pudiendo realizarlo de dos maneras:

  • Online. Estando conectados al autómata accedemos a las variables declaradas en él.
  • Offline. Vinculando la aplicación del autómata (fichero.ACD) a la del HMI.

Esta forma de trabajar ahorra mucho tiempo de integración, ya que no tenemos que generar dos bases de datos, no obstante en el caso de que utilizáramos un HMI de otra marca, procederíamos de manera similar con el SCADA en caso de que disponga de OPC o con la herramienta de variables propia de la aplicación de desarrollo del HMI.

Saludos!!!!

Automatización de un Proceso Industrial 7 (Caso Práctico-Arquitectura de Control)

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En la anterior entrada hemos definido los tipos y número de E/S, por lo que ya podemos, junto a los documentos ya redactados, diseñar nuestra Arquitectura de Control. Recordamos los documentos de inicio o partida, y el lugar en el que se encontraba:

  • Documento o esquema funcional.
  • Diagrama de proceso (P&ID).
  • Lista de sensores e instrumentación.
  • Lista de equipos y consumidores (actuadores).
  • Lista de señales.
  • Arquitectura de Control.
  • Esquemas Unifilares.
  • Esquemas Desarrollados.
  • Posicionales de Armarios.

1. ¿Qué es la Arquitectura de Control?.

Es una representación gráfica detallada de los equipos de Control, Comunicaciones y Supervisión de nuestra planta, subproceso o máquina, incluyendo las redes y buses de comunicación. También se conoce como Topología de Red.

Una buena Arquitectura de Control nos debe permitir de manera sencilla:

  • Visualizar nuestro Sistema de Control.
  • Identificar Equipos y sus características principales, incluyendo sus tarjetas de ampliación.
  • Identificar Redes y Nodos/IP’s de comunicación.
  • Cuantificar puertos ocupados y libres.

2. Puntos a tener en cuenta para el diseño de la Arquitectura de Control.

Para el diseño de la  Arquitectura de Control, tenemos que tener en cuenta principalmente los siguientes puntos:

  • Número de E/S y disposición física de las mismas.
  • Redes y buses de comunicación.
  • Requerimientos y estándar del cliente.
  • Interconexión entre sistemas.

En nuestro diseño tendremos en cuenta los requerimientos del Esquema Funcional, concretamente el funcional del caso práctico recogía las siguientes indicaciones:

  • “Para todo ello, no implementaremos ninguna lógica cableada, realizando todo el control mediante PLC o PAC y el apoyo de un HMI (Human Machine Interface) local.”
  • “El sistema debe conectarse a una Red de Control Ethernet/IP existente, para telemantenimiento e integración de proceso en SCADA existente.”
  • 5. HMI. Será de tipo pantalla táctil, sin teclados de funciones y con un tamaño de 10″, visualizando las siguientes pantallas:”

También tendremos en cuenta el número de E/S , que según la lista de señales de campo que generamos en la anterior entrada del blog, serían:

  • 15 Entradas Digitales
  • 4 Salidas Digitales
  • 4 Entradas Analógicas
  • 3 Salidas Analógica

Por último, hay que valorar las referencias y marcas habituales del cliente, esto se realiza por varios motivos, entre ellos:

  • Homogeneizar instalaciones y reducción de referencias de equipos, permitiendo la racionalización de repuestos.
  • No promover variedad de software y conocimientos específicos para el mantenimiento.
  • Facilita la interconectividad entre procesos y máquinas.

Todo esto permite reducir costes y tiempos de indisponibilidad de plantas o máquinas.

3. Arquitectura de Control de Planta de Calentamiento de Agua.

Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, la Arquitectura de Control de nuestro caso práctico sería:

arquit_bn

4. Lista de Señales de Campo, Arquitectura de Control y Lista de Materiales de Control.

Personalmente y desde un punto de vista de automatización y control, los siguientes documentos los considero básicos para el desarrollo de un proyecto de automatización y para el posterior mantenimiento de éste:

  • Lista de Señales de Campo.
  • Arquitectura de Control.
  • Lista de Materiales de Equipos de Control.

Por ello, me gusta generar un documento que contenga toda esta información (más abajo se encuentra enlace para descarga de fichero editable):

lsc1

lsc2

lsc3

5. Programas para la realización de estos documentos.

Los programas que pueden facilitar la generación de esta documentación  son:

  • Excel para Lista de señales de campo y lista de materiales de control. Enlaces a Lista de Señales de Campo en formato PDF y Excel.
  • Autocad para Arquitectura de Control. Casi todos los fabricantes disponen de librerías en formato CAD. Por ejemplo, para el switch de Phoenix Contact elegido para nuestra arquitectura:

https://www.phoenixcontact.com/online/portal/es?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2891036&library=eses&tab=1

enlaceCAD

En la siguiente entrada, ya que disponemos del HMI a implementar en el sistema, veremos “Automatización de un Proceso Industrial 8 (Caso Práctico-Lista de Señales de Intercambio con HMI)”.

Saludos!!!!