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Supervisión y Control de Procesos Industriales LABORATORIO N° 06

SISTEMAS SCADA CON FACTORYTALK VIEW STUDIO

Alumno(s) Angel de Jesus Huarachi Escalante Franklin Hanccocallo Ccorimanya Jhon Quispe Choquemallco Grupo

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Supervisión y Control de Procesos Industriales

Nota

Supervisión y Control de Procesos Industriales

TEMA:

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SISTEMAS SCADA CON FACTORYTALK VIEW STUDIO

OBJETIVOS   

Implementar sistemas SCADA empleando la herramienta FactoryTalk View Studio Acceder a información de un PLC desde una interfaz HMI Ejecutar aplicaciones HMI creadas desde FactoryTalk View Studio

REQUERIMIENTOS  

PC con 1 GB memoria RAM Software FactoryTalk View Instalado

PROCEDIMIENTO El laboratorio se ha diseñado para ser desarrollado en grupos de 3 o 4 personas

1. Acceso a los equipos virtuales a. b. c. d. e. f. g. h.

Encienda el equipo Inicie el software VMWare Abrir el equipo virtual indicado por el instructor que contiene el software FactoryTalk View instalado Crear un clon del equipo virtual anterior y almacenarlo en la carpeta D:\_DCS3\Clon FTV\ Cerrar el equipo virtual original (plantilla) Asegúrese que el clon del equipo virtual tiene asignado 4 GB RAM Inicie el clon del equipo Virtual que acaba de crear Identifiquese con la cuenta de usuario y clave

2. Acceder a información de un PLC CompactLogix desde FactoryTalk View 2.1. Iniciar el emulador del PLC  Iniciar el simulador “RSLogix Emulate 5000 Chasis Monitor” El acceso directo está ubicado en el escritorio. A continuación se muestra que el PLC Emulador contiene una CPU en el SLOT 2

CPU SLOT 2

 Adicione los módulos de E/S requeridos en el SLOT 3. Clic derecho en el slot 3  Create

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 Verifique que se tenga el siguiente aspecto:

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Fig. 1 Implementación de las sgtes. tarjetas: EmuLogix 5868 Controller, 1769-SIM de 32 puntos I/O y software RSLinx en línea.

2.2. Configuración del software RSLinx  Inicie el software RSLinx

 Elija la opción del menú Communications  RSWho. Verifique la existencia del PLC Emulador bajo el driver “AB_VBP-1”

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Se encuentra el emulador dentro del driver indicado, haciendo uso del N° de slot “00” 2.3. Creación del programa para el PLC  Inicie el software RSLogix 5000 (Botón Start  RSLogix 5000). Clic en la opción “New Project”  Complete los siguientes datos del nuevo proyecto

2

 Establecer el Path hacia el PLC para el nuevo proyecto. Menú Communications  Who Active

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1

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 Verifique que se haya asignado correctamente el Path al nuevo proyecto:

En este caso, nuestro emulador se encuentra en el slot “0” de Chassis Monitor  Adicionaremos al programa el módulo de entradas y salidas digitales:

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 Módulo de entradas:

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2

Configuración del módulo

 Verifique la configuración del nodo “I/O Configuration”:

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Emulador y módulos implementados  Creación de dos Tags globales. Del panel izquierdo expanda el nodo “Controller FTVDemo”. Doble Clic sobre el nodo “Controller Tags”. Elija la ficha “Edit Tags” y Adicione los siguientes Tags:

 Creación del Programa en LADDER. Del panel izquierdo expanda el nodo TasksMainProgram y aperture el elemento MainRoutine

 Adicione el siguiente programa simple

 Descargue el programa al PLC. Communications  Download  Cambie el modo de operación al modo “Run”. Communications  Run Mode  Acceda al panel de E/S del PLC Emulador. Clic derecho en el módulo de E/S  Propiedades. Elija la Ficha “I/O Data”

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Forzado de bit mediante Chassis Monitor 2.4. Visualización del tópico creado en el RSLinx para publicar las entradas y la salidas  Inicie el software RSLinx  Elija la opción de menú: “DDE/OPC  Topic Configuration…”

 Verifique que ya existe un tópico con nombre “FTVDemo” y que apunta a la CPU de nuestro OPLC emulador

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 Clic en el botón “Done” para cerrar la ventana de configuración

Conectando Topic al emulador 2.5. Creación de una aplicación HMI en FactoryTalk View  Inicie el software FactoryTalk View Studio (Botón Inicio (Start)  FactoryTalk View Studio)  FactoryTalk View solicita seleccionar el tipo de Aplicación. Elija “Site Edition (Local)”  Continue

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 En el panel “New/Open”. Elija la ficha “New”. Asigne nombre a la aplicación y una breve descripción. Clic en el botón “Create”

 En el panel “Add Process Faceplates”. Clic en el botón “Clear All”, luego Clic en el botón “OK”

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Deshabilitando displays

2.6. Adición de un nuevo servidor de datos al proyecto (En nuestro caso el RSLinx)  Clic derecho en el nombre del proyecto “HMIDemo”  “Add New Server”  “OPC Data Server”

 Complete los datos para registrar el servidor OPC incluido en el programa RSLinx

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2.7. Adición de un nuevo Display para visualizar información  Expandir el Nodo “HMIDemo”  “HMIDemo”  “Graphics”  “Displays”  Clic derecho en el nodo “Displays”  “New”

 De la barra de herramientas, empleando la herramienta “Text”. Adicione dos Etiquetas al nuevo display

 Empleando la herramienta “Numeric Display” adicione dos controles debajo de cada uno de los textos anteriores y asocie cada control a los Tags “ENTRADA” y “SALIDA” respectivamente

En caso no se visualizara el Servidor RSLINX. Clic derecho en el nodo Raiz  Refresh

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Indicando ruta mediante los tags creados dentro de DDE/OPC en RSLinx y aplicados en FactoryTalk View  Ejecute el nuevo Display empleando para ello la herramienta “Test Display”

 Desde el emulador. Modifique el valor de la entrada digital “0” y verifique que el display muestre los valores correspondientes:

 Regrese al modo de edición empleando la herramienta “Edit Display”

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 Adicione un círculo al Display. Clic derecho sobre dicho Circulo  Animation  Color

 A través del botón “Tag”, asigne el Tag “SALIDA” a dicha animación. Asigne colores adecuados para los estados “0” y “1” respectivamente. Para finalizar. Clic en “Apply”. Clic en “Close”

 Ejecute nuevamente el display y verifique el cambio de color del circulo según el valor actual de SALIDA  Regrese al modo de edición  Adicione un nuevo texto denominado “Start”

 Debajo del texto “Start”. Adicione un botón de tipo “Maintained Push Button”

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 Doble Clic al nuevo Botón. Seleccione la ficha “Connections” y asigne el tag “MEMORIA_ENTRADA”

 Ejecute nuevamente el Display y verifique que al presionar el botón se activa/desactiva la salida.

Asegúrese que el TAG “ENTRADA” esté en “0” ¿PORQUÉ? El resultado difiere debido a que el botón añadido se enclava manteniendo la señal en la salida sin hacer uso de la entrada

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 Para Grabar el nuevo Display. Clic en el Menu File  Save. Asigne como nombre al Display el texto “Principal”. Clic en el botón “OK”

 Cierre el nuevo Display 2.8. Creación de un Archivo de configuración Cliente SE  Clic en la herramienta “Launch SE Client”

 Deje en blanco la siguiente ventana. Clic en “New”

 En la siguiente ventana. Clic en “New”

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 Ingrese como nombre del archivo de configuración “HMIRunDemo”. Clic en “Next”

 En la siguiente ventana elija la opción “Local”. Clic en “Next”

 En la siguiente ventana seleccione “HMIDemo” de la lista desplegable. Clic en “Next”

Supervisión y Control de Procesos Industriales  En la siguiente ventana elija el Display de inicio “Principal”. Clic en “Next”

 En la siguiente ventana. Clic “Next”

 En la siguiente ventana. Clic “Next”

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Supervisión y Control de Procesos Industriales  En la siguiente ventana. Elija la primera opción. Clic en “Finish”

 Al finalizar el asistente anterior, se ejecuta automáticamente nuestra aplicación.

Actividad realizada en laboratorio:

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Animacion para encendido y apagado, cambiando el color de la forma.

Indicadores y botones de acción, junto a una forma que interactúa con estos mediante su animación de visibilidad

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Uso del código BlinkFast dentro del indicador (forma oval)

Animación de aspas de molino y llenado de tanque, haciendo uso de combinación de formas e implementando conexión con el slider, que usa lógica digital (voltaje a bits 32767)

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3. Ejercicio Propuesto Descripción del caso práctico: Se desea automatizar la extracción de agua en la excavación de una mina para hacer frente a posibles perforaciones de bolsas de agua. Para detectar una bolsa de agua, se instalarán tres sondas (SA, SB y SC) a diferentes alturas en la perforación y dos electrobombas (B1 y B2) para proceder a la extracción del líquido, cuya activación o desactivación será realizada en forma automática en función de los valores de las sondas. Adicionalmente se utilizarán dos salidas de alarma: ERROR y AVISO, para indicar errores en los sensores de detección y un nivel peligroso de líquido en la perforación. A continuación se resume las especificaciones funcionales del sistema:  La detección de la sonda SA activará automáticamente la bomba B1.  La activación simultánea de las sondas SA y SB indicará un nivel de líquido de difícil evacuación mediante una única bomba, por lo que se deberán activar las bombas B1 y B2.  Finalmente, la detección de la sonda SC indicará que el nivel de agua comienza a ser peligroso y se podrían inundar otras galerías, por lo que las bombas B1 y B2 deberán seguir activadas y además se deberá activar la alarma AVISO.  Ante cualquier error en la combinación de valores de las sondas se deberá activar la alarma ERROR así como las bombas B1 y B2. Implemente un programa en Lenguaje “Ladder” que permita realizar el control del sistema descrito. El programa deberá ser ejecutado en el PLC RSLogox 5000 Emulate. La siguiente figura corresponde al ejercicio propuesto:

B1

SA

B2 SB SC

AVISO ERROR

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Actividades a realizar  Implementar el programa en LADDER en RSLOGIX 5000 y descargar dicho programa en el PLC. Se recomienda definir las siguientes variables de memoria o TAGS en el PLC. Usted y su grupo deberán especificar las direcciones a usar para cada variable Variable Dirección Descripción B1 Local:3:I.Data[0].1 Bomba 1 B2 Local:3:I.Data[0].0 Bomba 2 AVISO Local:3:O.Data[0].4 Señal de aviso ERROR Local:3:O.Data[0].5 Señal de error SA Local:3:O.Data[0].0 Sensor de nivel A SB Local:3:O.Data[0].1 Sensor de nivel B SC Local:3:O.Data[0].2 Sensor de nivel C  Implementar un nuevo Display con diferentes controles gráficos que permitan representar el sistema. A continuación se muestra una posible implementación, es solo una sugerencia , usted y su grupo podrán realizar sugerencias más adecuadas

 Verificar que el Display funciona correctamente  Crear un archivo de configuración Cliente SE para la nueva aplicación creada

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Supervisión y Control de Procesos Industriales II.

SEGUNDA PARTE: INFORMACIÓN

Controles básicos de animación para visualización de eventos discretos Los controles básicos que permiten enlazar variables discretas (etiquetas o tags) con objetos gráficos, a fin de dotar a estos últimos de animación para la visualización de eventos discretos en el tiempo, son los siguientes:  Visibilidad – Visibility  Color – Color  Rotación – Rotation. La figura 1, muestra un objeto gráfico compuesto por tres objetos gráficos inicialmente superpuestos y posteriormente agrupados por medio del icono agrupar (Group) o la combinación de teclas “Ctrl-G”. Al desplegar el menú contextual de este objeto gráfico, figura 2, aparece entre otras la opción de animación, que al ser seleccionada despliega otro menú contextual en el cual podemos elegir un control de animación en particular. Al seleccionar el control visibilidad, aparece la ventana de diálogo de controles (Controls), figura 3, en la que podemos observar las pestañas de los controles básicos mencionados y otras pestañas correspondientes a controles que utilizaremos más adelante.

Figura 1.

En este caso, la pestaña seleccionada corresponde a la ficha del control de visibilidad. En esta ficha los campos visibles son: La expresión – Expression Los radio botones de selección de la acción “Invisible/Visible” – Invisible/Visible El selector de etiquetas – Tags... El selector de expresiones – Expressions... Este control funciona de tal manera que cuando la expresión booleana escrita dentro del campo expresión es verdadera, el objeto gráfico desaparecerá o aparecerá de acuerdo a la elección de los radio botones de acción para el estado lógico verdadero.

Por ejemplo, si hemos elegido la opción invisible, el objeto desaparecerá cuando la expresión booleana en cuestión sea evaluada como verdadera (1 lógico – TRUE) y será visible cuando la expresión booleana sea evaluada como falsa (0 lógico – FALSE). Una expresión puede consistir de una simple etiqueta (Tag) declarada como una variable discreta o digital, siendo esto lo más simple, lo más común y también lo más utilizado. Sin embargo, las expresiones pueden estar formadas por una combinación de etiquetas discretas o digitales enlazadas por medio de operadores booleanos Y (AND), O (OR), NO (NOT), etc.

Figura 2.

El selector de etiquetas (tags), sirve para acceder y seleccionar rápidamente de una lista de variables declaradas los tags en cuestión, en tanto que el selector de expresiones nos facilita los operadores que pueden ser utilizados para construir una expresión booleana.

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Si el objeto gráfico es compuesto, es posible editar y enlazar independientemente los objetos gráficos que lo componen. Esto se hace por medio de la elección de la opción de edición de grupo (Edit group xx), del menú contextual del objeto gráfico. Por ejemplo, podemos hacer que el círculo negro desaparezca en el objeto gráfico compuesto de la figura 1, en tanto que por medio del uso del enlace del objeto con un Figura 3. control de color, hacemos que el color de la bomba cambie de naranja a rojo cuando un tag adopte valor “1”. En la figura 4, presentamos la ficha correspondiente al control de color. Las opciones que tenemos en este caso pueden ser variadas, pues dependiendo del valor lógico booleano de la expresión a ser evaluada, podemos cambiar el color del objeto, las líneas del mismo y generar un efecto de parpadeo con otro set adicional de colores para las líneas y para el objeto mismo. Adicionalmente es posible controlar el tiempo de parpadeo del objeto gráfico. En la figura 5, presentamos la ficha correspondiente al control de rotación. Por medio de este control podemos dotar de un efecto de movimiento respecto a un eje previamente definido a un objeto gráfico. El eje de rotación se define por medio del conjunto de radio botones de la ficha o por medio de una coordenada de posición absoluta. El ángulo de rotación también puede definirse entre dos valores extremos que obedecen al estado de la expresión evaluada. Un efecto de movimiento muy útil para representar el estado de marcha de ventiladores o poleas de fajas transportadoras se puede lograr por medio de la conjunción (AND) entre la variable discreta de sistema “system\BlinkFast” y una variable discreta cualquiera declarada, como por ejemplo “start”. La expresión sería la siguiente: System\BlinkFast AND start, y puede aplicarse sobre un objeto compuesto como el mostrado en la figura 6, especificando un ángulo de rotación de 45°, cuando la expresión booleana sea evaluada como verdadera.

Figura 4.

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Si bien estos controles enlazan objetos gráficos con variables discretas o digitales (tags o etiquetas), también admiten enlaces con variables analógicas.

Figura 6.

Figura 5. NOTAS 

Recuerde que en la barra de herramientas dispone de los iconos para la alineación de objetos gráficos. Vea la figura 7.

Figura 7. 

Recuerde que en el menú contextual de un objeto gráfico, Ud. dispone de una herramienta para reflejar verticalmente (Flip Vertical) y horizontalmente (Flip Horizontal) cualquier objeto gráfico.

Figura 8.

Supervisión y Control de Procesos Industriales III.

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DESARROLLO



Cree un display cualquiera, y construya un objeto gráfico compuesto que represente una bomba centrífuga similar a la de la figura 1.



Por medio de un control de visibilidad, hacer que el objeto gráfico aparezca y desaparezca cuando el valor lógico booleano de la variable discreta (digital) con la cual se ha hecho el enlace sea: a.

1 lógico

b.

0 lógico.

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

Cree una librería nueva haciendo doble click sobre el “file library”. Aparecerá una ventana con el nombre “Untitled – library”. Arrastre el objeto gráfico que representa a la bomba, desde el display nuevo hasta la librería nueva.



Encontrándose en la ventana de la librería, guarde esta última a través de la opción “File / Save as”. Ud. acaba de crear y guardar una librería personalizada con un objeto gráfico.

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

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Por medio de un control de color, haga que cambie el color de la bomba que ha construido, de rojo a verde, según la expresión booleana sea falsa o verdadera respectivamente. El centro de la bomba (la succión) debe mantenerse de color negro en todo momento.

ROJO: Expresión falsa.

VERDE: Expresión verdadera.

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Construya el objeto gráfico mostrado en la figura 6. Por medio de un control de rotación, asocie el objeto gráfico construido, con la expresión booleana “start AND System\BlinkFast”. Consigne 0° y 45° en los campos “At Minimun” y “At maximun. respectivamente. Cuando la expresión sea evaluada como verdadera, la hélice girará intermitentemente simulando movimiento.

Se aplica la expresión usando el mismo tag que usa la bomba hidráulica, ya que este es booleano

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Al darle un bit, las aspas de la turbina comienzan a moverse, con los parámetros especificados previamente.

VIII.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

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