Download - Comunicacion Plc e Intouch
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 97
5.4.2. Comunicacion de Wonderware con el PLC Control
Logix5555
Configuracion del Objeto DIABCIP de ArchestrA
1. Para realizar la comunicacion entre un PLC Control Logix5555 de Allen Bradley
dentro de una Galaxia de Industrial Application Server, se debe importar un
objeto de automatizacion llamado DIABCIP, en el menu Galaxy seleccionar
Galaxy/Import/Object(s), ver Figura 5.20.
Figura 5.20: Importacion del DIABCIP
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 98
Al importar dicho objeto este se ubicara en la seccion Device Integration, dentro
de este objeto encontramos el DAServer ABCIP, el cual contiene el protocolo de
comunicacion necesario para la interaccion directa con el PLC.
De los objetos encontrados dentro del DIABCIP se recomienda considerar la
siguiente configuracion:
En el $CIP se dejar los valores por defecto
En el $CIPENB colocar en el Host Name la Direccion IP del PLC
En el $CIPBackPlane dejar los Valores por defecto
En el $CIPLogix5000 colocar en Slot Number el numero de Slot donde se
encuentra el CPU
Configuracion del PLC
Para la configuracion del PLC Logix5555 se utiliza el Software de Rockwell y se
procede a lo siguiente:
1. En el RSlinx se configura un nodo Ethernet, el cual permite la comunicacion
entre el PC y el Slot Ethernet del PLC, ver Figura 5.21 [20]
Figura 5.21: RSlinx de Rockwell
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 99
2. En el RSlogix5000:
a) Se configuran los Slot del PLC a ser usados, en nuestro caso los Slots de
Ethernet y Entradas Analogicas, Ver Figura 5.22
Figura 5.22: Configuracion de Slots
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 100
b) Se crea una Programacion en Escalera en el cual se realiza la asignacion de
entradas al PLC. Ver Figura 5.23
Figura 5.23: Ladder para lectura de datos
c) Se realiza la descarga del Programa en escalera al PLC, para la Posterior
comunicacion con WONDERWARE
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 101
5.4.3. Configuracion de las plantillas derivadas para el HMI
Cada uno de los objetos posee caractersticas propias distintas que hay que configu-
rar o instanciar. Cuando se selecciona un objeto, emerge una ventana con un menu de
pestana (el contenido de las mismas depende del tipo de objeto) estas son predestinadas
a configuracion o informacion que contiene cada objeto por defecto.
Configuracion del objeto Bomba
1. Seleccione el objeto Bomba anteriormente creado, ver Figura 5.18, al hacer doble
click sobre el emerge la ventana correspondiente a la figura 5.25
Figura 5.24: Ventana General de la configuracion de la bomba
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 102
2. Se selecciona Enable input debido a que solo se asignaran al objetos entradas,
(esto dependera de las caractersticas y/o funciones del objeto), ver Figura 5.26
Figura 5.25: Configuracion de entrada a la Bomba
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 103
3. Configurar los estados que puede tomar la bomba en la pestana States, ver
Figuras 5.27 y 5.28
Figura 5.26: Valores por defecto de la ventana States
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 104
Figura 5.27: Ventana de estados configurada
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4. Configurar las entradas de la bomba en la pestana Input, ver figuras 5.29 y
5.30
Figura 5.28: Valores por defecto de la pestana Input
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 106
Figura 5.29: Entradas configuradas
NOTA: la presencia de los tres guiones consecutivos (- - -) en la referencia de la
entrada es debido a que la asignacion se realizara mediante el uso de Scripts.
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 107
5. Configurar el o los Scripts necesarios para la asignacion de la(s) referencia(s) de
la(s) entrada(s) al objeto, en la pestana Scripts, ver Figuras 5.31 y 5.32
Figura 5.30: Valores por defecto de la pestana Scripts
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 108
Figura 5.31: Scripts configurados
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 109
6. En la pestana Graphics Adicionar el ArchestrA Graphics que representara el
objeto en el (HMI), ver Figura 5.33
Figura 5.32: Valores por defecto de la pestana Graphics
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 110
7. Adicionar el nombre al ArchestrA Graphics en el boton add Symbol identificado
con el smbolo +, y asignar el nombre al grafico, ver Figura 5.34
Figura 5.33: Graphics configurados
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 111
8. Abrir el nuevo documento del grafico haciendo click en el boton Open, para adi-
cionar ArchestrA Graphics correspondiente al objeto que esta siendo configurado,
Ver Figura 5.35.
Figura 5.34: Valores por defecto de la pestana Adicion de Grafico
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 112
9. Adicionar el grafico correspondiente al objeto que esta siendo configurado, ha-
ciendo click en el boton ubicado en la barra de herramientas Embed Graphics,
ver Figura 5.36 y 5.37.
Figura 5.35: Ventana de seleccion de graficos
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 113
Figura 5.36: Grafico seleccionado para la representacion del objeto
NOTA: La configuracion de cualquier otro objeto perteneciente a la Galaxia, se
realiza siguiendo los pasos descritos en esta seccion, tomando en cuenta que cada
objeto posee caractersticas particulares.
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 114
5.4.4. Desarrollo de la Interfaz Humano Maquina (HMI)
El HMI se desarrolla en InTouch, usando los ArchestrA Graphics asociados a cada
uno de los objetos previamente configurados en la seccion anterior.
Para iniciar el desarrollo del HMI se debe crear una instancia (Ver Figura 5.8) de la
plantilla $InTouchViewApp, la cual se encuentra en la carpeta de la Galaxia llamada
System, renombrar la instancia creada.
1. Hacer doble click sobre la instancia creada, en la ventana que emerge seleccionar
Create new InTouch application y luego Next, ver Figura 5.38.
Figura 5.37: Creacion de la aplicacion InTouch
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 115
2. Nombrar la aplicacion de InTouch y presionar Next, ver Figura 5.39.
Figura 5.38: Asignacion del nombre de la aplicacion
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 116
Figura 5.39: Pantalla inicial de InTouch WindowMaker
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 117
3. Crear una ventana de desarrollo, ir a la barra de menu, seleccionar
File/NewWindows, ver Figura 5.41.
Figura 5.40: Nueva ventana de desarrollo InTouch
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 118
4. Configurar las propiedades de la ventana asignandole las caractersticas deseadas,
ver Figura 5.42 y 5.43.
Figura 5.41: Propiedades de la ventana de InTouch
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 119
Figura 5.42: Nueva ventana de InTouch
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 120
5. Insertar los ArchestA Graphics configurados para cada objeto, ver Figura 5.44.
Figura 5.43: ArchestrA Graphics de los objetos de la galaxia
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 121
6. Insertar los ArchestrA Graphics necesarios para la completar la creacion del HMI,
ver Figura 5.45.
Figura 5.44: Listado de Archestras Graphics
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 122
7. Se empalman y ordenan los graficos hasta obtener el mmico deseado como HMI
para el operador, ver Figura 5.46.
Figura 5.45: Interfaz HMI de InTouch
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 123
5.4.5. Desarrollo de las Graficas en tiempo real
1. Crear una nueva ventana de desarrollo e InTouch, ver Figura 5.41.
2. Insertar los Real - Time Trend a la nueva ventana de desarrollo haciendo click
en la barra de herramientas ubicada en la parte derecha de la aplicacion de
InTouch, ver Figura 5.47
Figura 5.46: Creando Real - time Trend
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 124
Figura 5.47: Graficas de tiempo real
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 125
3. Configurar las graficas con los objetos de la Galaxia y las animaciones de InTouch,
para ello hacer doble clic sobre la grafica a configurar para desplegar la ventana
de configuracion, ver Figura 5.49
Figura 5.48: Configuracion de la grafica
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 126
4. Asignar la expresion a ser leda desde la galaxia, hacer click sobre cualquiera de
las 4 plumas de la grafica, y as, desplegar la ventana de objetos de la galaxia y
seleccionar el deseado, ver Figura 5.50
Figura 5.49: Asignacion de Tag a la Grafica
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5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 127
5. Presionar OK para Finalizar
Figura 5.50: Graficas en modo ejecucion
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5.5 Escenarios de Pruebas 128
5.5. Escenarios de Pruebas
5.5.1. Prueba 1: Medicion del Nivel del tanque
El objetivo del sistema es controlar el nivel del Tanque1 a traves del envo de liquido
(Agua) desde otro tanque (Tanque3), por medio de una bomba centrfuga (BOMBA2),
mientras que a traves de una valvula Solenoide (SV-3) o bien por la valvula manual
(V-14), se extrae liquido del Tanque1 y lo reingresa al Tanque3. El nivel en el Tanque1
que es en este caso nuestra variable controlada, se mide con un transmisor de presion
diferencial que funciona en este caso como medidor de nivel y al que se hace referencia
en el esquema como LT que de acuerdo con el codigo de identificacion de instrumentos
implica lo siguiente: L representa nivel, T significa transmisor. El transmisor de pre-
sion diferencial que en este caso como ya dijimos mide nivel, genera una senal electrica
acorde al valor del nivel en el Tanque1, que se encontrara entre 4 y 20 mA que cor-
responde a una proporcion lineal de la altura del liquido en el tanque entre 1 y 30
pulgadas debido a la calibracion del zero y del span de dicho transmisor para este caso
de estudio. Para el envo de la senal al PLC Allen Bradley se coloca en serie con el
transmisor y la fuente de voltaje una Resistencia de 250 ohm, para ingresar la senal
analogica al PLC con unidades de voltaje. El calculo de esta variable se realizo me-
diante una regresion lineal, basada en la calibracion del Transmisor y los factores de
conversion Nivel - Voltaje y viceversa.
(5.1)
Donde:
Vmin: Voltaje mnimo medido (1Volt).
Vmax: Voltaje maximo a ser medido (5Volt).
Vmed: Voltaje de entrada al PLC.
Nmax: Nivel maximo asignado a la calibracion (30 Pulg.)
Nmin: Nivel mnimo asignado a la calibracion (1 Pulg.)
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5.5 Escenarios de Pruebas 129
Figura 5.51: Especificaciones tecnicas de los instrumentos utilizados en el lazo de control
de nivel
Figura 5.52: Parte Frontal de la Unidad DAC603
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5.5 Escenarios de Pruebas 130
Para esta prueba se procedio a la conexion en serie de:
Transmisor de Nivel
Fuente 24 VDC
Resistencia de 250 ohm
PLC Allen Bradley
Estos componentes conectados de la siguiente manera:
Figura 5.53: Conexiones del Sistema de Control de Nivel
Luego de realizar las conexiones anteriormente mencionadas, se verifico la autenti-
cidad de los datos arrojados por la aplicacion y los contenidos en el entrenador, para
ello se vario el nivel entre 5 pulg., 10 pulg. y 15 pulg., para los cuales la coincidencia
entre el entrenador y el sistema eran exactos, los resultados obtenidos en la verificacion
se muestran en la Figura 5.53, en la que aparece el valor de nivel del tanque y la pre-
sion en el fondo del tanque conjunto la grafica en tiempo real de dicha variacion, en
esta se puede notar que el valor de la presion en el fondo del tanque es directamente
proporcional al valor del nivel.
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5.5 Escenarios de Pruebas 131
Figura 5.54: Validacion de los resultados obtenidos para el nivel y la presion
5.5.2. Prueba 2: Medicion de la Presion del tanque
El sistema de entrenamiento DAC603 no cuenta con los dispositivos necesarios, para
medir de forma directa la Presion, tanto en el tanque como en la tubera, apesar de
que los mecanismos para el accionamiento de control son neumaticos. Para este caso
se realizo una medicion indirecta de la Presion en el tanque,basandose en la Formula
de Bernoulli que hace referencia a la presion hidrostatica, el calculo realizado fue el
siguiente:
P = h g rho (5.2)
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5.5 Escenarios de Pruebas 132
Donde:
h= Nivel del Tanque (altura del liquido).
g= Constante de gravedad.
rho= Densidad del Liquido
5.5.3. Prueba 3: Medicion de Flujo
El objetivo del sistema es controlar el Flujo a traves del envo de liquido (Agua)
desde el tanque pulmon (Tanque3), por medio de una bomba centrfuga (BOMBA1),
mientras que a traves de una valvula manual (V-9), se regula el flujo a pasar por el
Rotametro 1 y lo reingresa al Tanque3. El Flujo que es en este caso nuestra variable
controlada, se mide con un transmisor de presion que funciona en este caso como
medidor de Flujo. El transmisor de presion que en este caso como ya dijimos mide
Flujo, genera una senal electrica acorde al valor del Flujo, que se encontrara entre 4
y 20 mA que corresponde a una proporcion no lineal del Flujo, 0 y 12.5 Galones/min
debido a la calibracion del zero y del span de dicho transmisor para este caso de estudio.
Para el envo de la senal al PLC Allen Bradley se coloca en serie con el transmisor y la
fuente de voltaje una Resistencia de 250 ohm, para ingresar la senal analogica al PLC
con unidades de voltaje.
El calculo de esta Variable se realizo mediante una formula No Lineal:
% output =mA Output 4mA
20mA 4mA (5.3)
Donde:
%output = Porcentaje de salida de Corriente
mAoutput = Corriente de Salida del Transmisor
Posterior a este calculo se procede a calcular el porcentaje de Flujo
% Flow =
%Output 10 (5.4)
En donde el Flujo se calcula en base al Span del rotametro mediante una regla de
tres:
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5.5 Escenarios de Pruebas 133
Flow =%Flow Spam
100%(5.5)
Figura 5.55: Parte Frontal de la Unidad DAC603
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5.5 Escenarios de Pruebas 134
Para esta prueba se procedio a la conexion en serie de:
Transmisor de Presion
Placa Orificio .057
Fuente 24 VDC
Resistencia de 250 ohm
PLC Allen Bradley
Estos componentes conectados de la siguiente manera:
Figura 5.56: Conexiones del Sistema de Control de Flujo
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5.5 Escenarios de Pruebas 135
Luego de realizar las conexiones anteriormente mencionadas, se verifico la autenti-
cidad de los datos arrojados por la aplicacion y los contenidos en el entrenador, para
ello se realizaron variaciones de flujo, para los cuales se verifico la coincidencia entre el
entrenador y el sistema, estos resultados obtenidos en la verificacion se muestran en la
Figura 5.56, en la que aparece el valor de flujo conjunto con la grafica en tiempo real
de dicha variable.
Figura 5.57: Validacion de los resultados obtenidos en la medicion del Flujo
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5.5 Escenarios de Pruebas 136
5.5.4. Prueba 4: Medicion de Temperatura
El objetivo del sistema es Monitorear la Temperatura, mediante el envo de liq-
uido (Agua) desde el tanque pulmon (Tanque3), por medio de una bomba centrfuga
(BOMBA2), mientras que a traves de una valvula manual (V-3), se regula el Liquido
a pasar por el Calentador el cual luego de calentado, es enviado al intercambiador de
calor y lo reingresa al Tanque3. La Temperatura que es en este caso nuestra variable
Monitoreada, se mide con un RTD PT-100 que funciona en este caso como medidor
de la Temperatura. El RTD PT-100, genera una senal en ohmios acorde al valor de la
Temperatura, que se encontrara entre 100 y 146.81 ohm que corresponde al valor de la
temperatura entre 0 y 122 C debido a la calibracion del zero y del span de dicho RTD
para este caso de estudio. Para el envo de la senal al PLC Allen Bradley se coloca en
serie el RTD con la fuente de voltaje de 24 VDC, una Resistencia de 10000 ohm, para
ingresar la senal analogica al PLC con unidades de voltaje.
El calculo de esta Variable se realizo mediante una formula obtenida del circuito:
Vr = 24Volt Vrtd (5.6)
Donde:
Vrtd = Voltaje medido en el RTD.
Vr = Voltaje en la resistencia de 10000 ohm.
Luego de tener el voltaje de la resistencia se calcula la corriente del circuito:
Icir =Vr
Rv(5.7)
Donde:
Icir = Corriente del Circuito.
Rv = Resistencia de 10000 ohm.
Al realizar este calculo podemos encontrar el valor en ohmios que arroja el RTD,
para luego comparar con los valores de la tabla y as encontrar el valor de la Temper-
atura