instituto politÉcnico nacional - dspace...

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

INGENIERO EN CONTROL Y

AUTOMATIZACIÓN.

P R E S E N T A N :

ANGELES TANIA JUÁREZ SÁNCHEZ

FERNANDO OLIVERA CAUDILLO

LUIS ALFREDO MUÑOZ SALAS.

JAJASJ

OOOO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECANICA Y ELÉCTRICA

DISEÑO DE SOFTWARE EN VISUAL BASIC PARA

MONITOREO DE CONTROLADORES DIGITALES POR

OPC

ASESOR: ING. RICARDO HURTADO RANGEL

MÉXICO, DISTRITO FEDERAL 2010


INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN “DISEÑO DE SOFTWARE EN VISUAL BASIC PARA MONITOREO DE CONTROLADORES DIGITALES POR OPC”

1



2

Al Ingeniero Ricardo Hurtado Rangel nuestro asesor de tesis, por confiar en nosotros darnos su

apoyo y conocimiento y por su compromiso desinteresado a lo largo de este proyecto.

Al Ingeniero José Luis Arias Ortiz por todas las oportunidades, facilidades, consejos y experiencia

gracias a las cuales he concluido de manera exitosa una etapa más en mi vida.

Son muchas las personas a las que me gustaría agradecer su cariño, apoyo,

ánimo y compañía en las diferentes etapas de mi vida. Algunas están aquí

conmigo y otras en mis recuerdos y en mi corazón. Sin importar en donde

estén quiero darle las gracias por formar parte de mí, por todo lo que han

brindado y por todas sus bendiciones.

A mi MADRE por mostrarme el valor de la familia, porque gracias a sus cuidados, atenciones y

consejos me han permitido culminar un ciclo más en mi vida, Mami tu esfuerzo, se convirtió en tu

triunfo y el mío, TE AMO.

A mi PADRE por su ejemplo, apoyo económico y emocional, por las noches de desvelo y los

consejos en todos mis proyectos porque me has mostrado que nos podemos levantar de las

adversidades por más fuertes que sean, porque gracias a tu esfuerzo nos permitiste tener a mi

madre tan cerca de nosotros.

A mi HERMANO por la compañía y apoyo que me has brindado en momentos difíciles, por las risas,

consejos, por ser partícipe de mi vida gracias Enano porque sé que siempre contaré contigo.

A mi ABUELITA IRENE por brindarme su cariño y dejarme conocer un cariño diferente.

A ALE por su apoyo y comprensión por compartir mis alegrías y tristezas y enseñarme un cariño

sincero, desinteresado por su tolerancia y por persistir y no dejar que el cariño que nos tenemos se

acabe.

A todos, mis tíos, primos y sobrinos que han estado en este gran recorrido de mi crecimiento como

persona y en la culminación de mis estudios.

Mi admiración, gratitud y reconocimiento a mis compañeros de tesis Fernando y Luis quienes

estuvieron conmigo durante toda la carrera y a lo largo del desarrollo de este proyecto que ahora

culminamos, brindándome su amistad y apoyo.

Ángeles Tania Juárez Sánchez



3

A mis padres como un humilde homenaje por el apoyo y comprensión que siempre me

han brindado, que con su sacrificio guiaron mi camino e hicieron posible llegar a esta

meta.

A mis hermanos que una vez que he seguido sus consejos y apoyo moral he podido llevar

conmigo siempre su ejemplo de superación en la vida y crear un camino lleno de

oportunidades.

A mis amigos que con su gran apoyo y comprensión me han podido sacar de apuros y he

tenido una gran convivencia agradable.

Al Instituto Politécnico Nacional, en particular a la Escuela Superior de Ingeniería

Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco, que ha sido una gran escuela que me ha

proporcionado los conocimientos necesarios para ser útil en la sociedad y los maestros

agradeciéndoles las atenciones que me presentaron y sus desinteresados consejos.

Fernando Olivera Caudillo



4

Al término de esta etapa de mi vida, quiero expresar un profundo agradecimiento a

quienes con su ayuda y comprensión me alentaron a terminar mi carrera profesional. A

mis padres, quienes sin escatimar esfuerzo alguno, han sacrificado gran parte de su vida

para formarme y educarme. Por esto y más… Gracias.

Así mismo agradezco a los maestros y compañeros que me ayudaron a entender las

bases de teoría fundamentales que permiten la solución de problemas y al mismo tiempo

son la respuesta a preguntas planteadas a lo largo de la historia.

Luis Alfredo Muñoz Salas



5

CONTENIDO

Glosario ........................................................................................................................... 10

Objetivo General. ............................................................................................................. 13

Objetivos Específicos ...................................................................................................... 13

Resumen ......................................................................................................................... 14

Introducción. .................................................................................................................... 15

Problema ......................................................................................................................... 16

Alcance. ........................................................................................................................... 17

Justificación. .................................................................................................................... 18

Aportaciones. ................................................................................................................... 20

Estructura De La Tesis. ................................................................................................... 21

I. “TECNOLOGÍA DE COMUNICACIÓN ENTRE APLICACIONES EMPLEADAS EN LA SUPERVISIÓN DE PROCESOS” .................................................................................... 22

1.1 Activex. .............................................................................................................. 23

1.1.1 En El Cliente. ................................................................................................... 23

1.1.2 En El Servidor. ................................................................................................. 23

1.1.3 Guiones ActiveX. ............................................................................................. 23

1.1.4 Ventajas, Desventajas Y Riesgos .................................................................... 24

1.2 Dynamic Data Exchange (DDE) (Intercambio Dinámico de Datos). ........................ 25

1.2.1 Utilización DDE ................................................................................................ 25

1.2.2 Windows, Cliente, Servidor. ............................................................................. 26

1.2.3 Protocolo. ........................................................................................................ 26

1.2.4 Elementos De Conversación. ........................................................................... 26

1.3 Open Data Base Conectivity (ODBC) (Conectividad De Base De Datos Abierta). .. 27

1.3.1 La Interfaz. ....................................................................................................... 29

1.3.2 ODBC define dos tipos de drivers. ................................................................... 30

1.3.3 Estructura Del ODBC. ..................................................................................... 31

1.4 Protocolos De Comunicación. ................................................................................ 31

1.4.1 Componentes de las Redes Industriales .......................................................... 32

1.4.2 RS-232. ........................................................................................................... 33

1.4.3 Ethernet. .......................................................................................................... 35

1.5 Tecnología OPC. .................................................................................................... 37

1.5.1 Historia del OPC .............................................................................................. 37



6

1.5.2 OLE FOR PROCESS CONTROL (OPC) ......................................................... 38

1.5.3 Problemática y solución en la comunicación driver / aplicación. ....................... 42

1.5.4 Arquitectura. ................................................................................................... 43

1.5.5 Tipos de datos y características en OPC. ....................................................... 45

1.5.6 Funcionamiento de OPC. ................................................................................ 46

II. “HARDWARE Y SOFTWARE PARA SISTEMAS DE CONTROL DIGITAL” ................. 47

2. Evolucion de los sistemas de control .......................................................................... 48

2.1. Controlador lógico programable “PLC” .................................................................. 49

2.1.1. Antecedentes. ................................................................................................. 49

2.1.2. ¿Qué es un controlador lógico programable? ................................................. 50

2.1.3. Arquitectura de un plc convencional ............................................................... 50

2.1.4. Ciclo de trabajo del PLC ................................................................................. 51

2.1.5 Ventajas del PLC ............................................................................................. 52

2.2 Sistema de Control Distribuido (SCD). ................................................................... 54

2.2.1. Antecedentes Históricos. ................................................................................ 54

2.2.2. Arquitectura típica del DCS. ............................................................................ 54

2.2.3. Componentes de hardware (equipos). ............................................................ 57

2.3. SCADA (supervisory control and data acquisition) ................................................ 59

2.3.1. Origen y evolución. ......................................................................................... 59

2.3.2. El sistema SCADA. ......................................................................................... 61

2.3.3 Objetivos de un SCADA. .................................................................................. 62

2.3.5. El control a distancia. ...................................................................................... 63

2.4 Visual Basic 6.0. .................................................................................................... 64

2.4.1 El entorno de Programación Visual Basic 6.0 .................................................. 64

2.4.2 Ventajas ........................................................................................................... 66

2.5 RSLOGIX 5000 ...................................................................................................... 66

III. “DISEÑO Y PUESTA EN MARCHA DEL SOFTWARE DE SUPERVISIÓN COMUNICADO MEDIANTE TECNOLOGÍA OPC” ........................................................... 67

3.1 Herramientas a utilizar ........................................................................................... 68

3.2 Descripción del Proceso a conrolar ........................................................................ 69

3.2.1 Diagrama de Tuberias y Instrumentación ......................................................... 71

3.3 Estrategia de Control .............................................................................................. 72

3.3.1 Control Autómatico .......................................................................................... 72

3.4 Lógica demostrativa para el control de Proceso ..................................................... 73

3.4.1 Consideraciones para el desarrollo de la lógica. .............................................. 73



7

3.4.2 Diagrama de escalera en RSlinks 5000. .......................................................... 77

3.5 Diseño de la interfaz Gráfica para el monitoreo y control de nivel. ......................... 78

3.5.1 Estructura ........................................................................................................ 79

3.5.2 Código programado ......................................................................................... 85

3.5.3 Algoritmo integrado a la ihm para la conectividad por opc ............................... 87

3.6 Puesta en marcha del sistema ............................................................................... 92

3.6.1 Funcionamiento en modo manual .................................................................... 92

3.6.1 Funcionamiento en modo automático .................................................................. 99

IV. “ANÁLISIS COSTO BENEFICIO DEL PROYECTO” ................................................. 106

4. Análisis Costo – Beneficio.......................................................................................... 107

4.1 Tiempos En la Realización Del Proyecto ............................................................. 108

4.2 Comparación con un Sistema SCADA Comercial. ................................................ 109

Conclusiones Y Recomendaciones................................................................................ 111

Bibliografia ..................................................................................................................... 112

Apéndice A. Diagrama Escalera Rslogix5000. ............................................................... 114

Apéndice B. Código Fuente De La Interfaces Y Enlace Opc (Visual Basic). .................. 118

Apéndice C. Diagrama De Tuberías E Instrumentación. (Dti). ...................................... 126

Apéndice D. Especificaciones Tecnicas Del PLC Compaclogix L32E .......................... 127



8

Contenido de Figuras

Figura 1. Tecnologías de software _______________________________________________________ 22 Figura 2. Aplicación ODBC. _____________________________________________________________ 29 Figura 3. Ejemplos de RED. ____________________________________________________________ 30 Figura 4. Transmisión de datos. _________________________________________________________ 33 Figura 5.Integración de datos en OPC. ___________________________________________________ 39 Figura 6. Sistema abierto con servidores OPC. ____________________________________________ 40 Figura 7. Diagrama cliente-servidor OPC. ________________________________________________ 40 Figura 8. Organización de los datos en un servidor OPC. ___________________________________ 41 Figura 9. Problema OPC _______________________________________________________________ 43 Figura 10. Solución OPC. _______________________________________________________________ 43 Figura 11. Arquitectura Cliente / Servidor. ________________________________________________ 44 Figura 12. “n” de grupos. _______________________________________________________________ 44 Figura 13. Diseño de un servidor OPC. ___________________________________________________ 45 Figura 14. Arquitectura de un PLC convencional. __________________________________________ 51 Figura 15. Ciclo de Trabajo del PLC. _____________________________________________________ 52 Figura 16. Dimensiones del PLC CompactLogix LE32E ____________________________________ 53 Figura 17. División de los sistemas de control avanzado ___________________________________ 54 Figura 18. Principales componentes de un SCD __________________________________________ 56 Figura 19. Medida a distancia. ___________________________________________________________ 63 Figura 20. Entorno de programación de visual Basic _______________________________________ 65 Figura 21. Ejemplo de control en una caldera _____________________________________________ 70 Figura 22. DTI para el control de nivel en la caldera _______________________________________ 71 Figura 23. Ventana principal ____________________________________________________________ 82 Figura 24.Ventana para selección de modo de control _____________________________________ 83 Figura 25.Ventana de válvula de llenado _________________________________________________ 84 Figura 26.Ventana de medidor de flujo ___________________________________________________ 85 Figura 27. Configuración del driver ______________________________________________________ 88 Figura 28. Configuración de un OPC Topic _______________________________________________ 89 Figura 29. Vínculos DDE/OPC de las variables en de control _______________________________ 90 Figura 30. Estado inicial de la interfaz ____________________________________________________ 93 Figura 31. Estado inicial del controlador de proceso _______________________________________ 94 Figura 32. Ventana de selección de modo de control. ______________________________________ 95 Figura 33. Estado inicial Del mando de la válvula __________________________________________ 95 Figura 34. Válvula FV-16 abierta manualmente____________________________________________ 96 Figura 35. Demanda de vapor ___________________________________________________________ 96 Figura 36. Forzado de cierre de la válvula ________________________________________________ 97 Figura 37. Exportación de las variables de proceso a Excel _________________________________ 98 Figura 38. Forzado del apagado de los quemadores _______________________________________ 99 Figura 39. Activación del modo automático de control _____________________________________ 100 Figura 40. Aplicación de la nueva histérisis ______________________________________________ 100 Figura 41. Nivel bajo en la caldera ______________________________________________________ 101 Figura 42. Límite superior establecido ___________________________________________________ 102 Figura 43. Nivel disminuyendo en modo automático ______________________________________ 102 Figura 44. Límite inferior establecido ____________________________________________________ 103 Figura 45. Vapor de salida en modo automático __________________________________________ 103 Figura 46. Mando de la válvula durante modo automático _________________________________ 104 Figura 47. Habilitación de envío de datos a Excel ________________________________________ 105 Figura 48. Exportación de datos durante la prueba _______________________________________ 105



9

Contenido de Tablas Tabla 1 Conexiones del pin _______________________________________________________ 34 Tabla 2. Conexiones cable Ethernet. ________________________________________________ 36 Tabla 3.Objetos de Modelos. ______________________________________________________ 42 Tabla 4. Tipos de Fabricante y Software. ____________________________________________ 60 Tabla 5. Elementos utilizados en en desarrollo del proyecto. _____________________________ 69 Tabla 6. Tipos de variables utilizadas durante la programación. ___________________________ 85 Tabla 7 Costo de Material y Equipo. _______________________________________________ 107 Tabla 8. Relación de tiempo y costo del proyecto _____________________________________ 108 Tabla 9. Costo Total de proyecto _________________________________________________ 108



10

GLOSARIO

ASP: Active Server Pages es una tecnología de Microsoft del tipo "lado del servidor"

para páginas web generadas dinámicamente.

Choque térmico: un colapso térmico o choque térmico se refiere al rompimiento de algún

material al sufrir un cambio drástico de temperatura, es cuando un material sólido se

quiebra al someterse a un brusco aumento o descenso de la temperatura.

COM: Modelo de objetos componentes.

CPU: Unidad de control de Procesos.

DBMS: Sistemas de Gestión de Bases de Datos.

DCOM: Modelos de objetos componentes Distribuido.

DDE: Intercambio Dinámico de Datos.

DLL: Librerías de unión dinámico.

DTI: Diagrama de Tuberías e Instrumentación.

Golpe de ariete: El golpe de ariete es una gran fuerza destructiva que puede presentarse

en cualquier sistema de bombeo, cuando en este el caudal (gasto) cambia

repentinamente de un momento a otro cualquiera que sea la causa.

Histerisis: La diferencia, en términos porcentuales (%), de la distancia de detección

nominal entre la operación (encendido) y el punto de liberación (apagado) cuando el

objeto se aleja de la cara activa de los sensores.

http://es.wikipedia.org/wiki/Microsoft

http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1gina_web

http://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica



11

Inteligible: Que puede ser comprendido.

LAN: Red de Área Local.

NEMA: Asociación Nacional de Fabricantes de Normas Eléctricas.

ODBC: Conectividad de Base de Datos Abierta.

Ofimático: Todo lo relacionado a oficina.

OLE: Vinculación e Inserción de Objetos.

OPC: OLE para control de procesos.

PLC: Controlador Lógico Programable.

Polimorfismo: Propiedad de ciertos cuerpos que pueden cambiar de forma sin variar su

naturaleza.

SCADA: Sistema de Registro de datos y control de supervisión.

SCAP: Sistema de Control Avanzado de Procesos.

SCD: Sistema de Control Distribuido.

Sistema Operativo Multipuesto: Un sistema operativo es multipuesto o multiusuario

cuando permite la conexión de varios puestos de trabajo desde los que operar

concurrentemente, utilizando una única C.P.U. y un único sistema operativo. Un sistema

operativo es multipuesto o multiusuario cuando permite la conexión de varios puestos de

trabajo desde los que operar concurrentemente, utilizando una única C.P.U. y un único

sistema operativo.



12

Sistema Operativo Monopuesto: Decimos que es monopuesto o monousuario cuando

estamos ante un modo de ejecución que solo admite un usuario en el ordenador, o lo que

es lo mismo un usuario por cada sistema operativo instalado.

SQL: Lenguaje de consulta estructurado.

TCP/IP: Transmisión Control Protocol / Internet Protocol.

Telemetría: Sistema de medida de magnitudes físicas en lugares difícilmente accesibles,

que permite transmitir el resultado de la medición a un observador lejano

VB: Visual Basic.



13

OBJETIVO GENERAL.

Diseñar software de aplicación en Visual Basic para adquisición de datos de

controladores digitales utilizando tecnología OPC.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Explicar las diferentes tecnología de comunicación entre aplicaciones empleadas en

la supervisión de procesos, como son: Active x, DDE (Dynamic Data Exchange),

ODBC (Open Database Conectivity), OPC (OLE for process control), para la

obtención de adquisición de datos mediante estas tecnologías.

- Presentar el hardware y software para sistemas de control digital abordando

conceptos de Controlador Lógico Programable (PLC), Sistema de control distribuido

(SCD), Sistemas de Adquisición de Datos (SCADA), y el lenguaje de programación

Visual Basic. Herramientas que serán útiles para la realización de esta tesis.

- Diseñar el desarrollo de un software capaz de adquirir datos desde un controlador

digital Compactlogix Allen-Bradley por medio de OPC, así como la muestra de una

interfaz gráfica en Visual Basic a través de imágenes dinámicas que permiten la

visualización de los parámetros en el controlador encargado de mantener el

adecuado nivel de agua una caldera.

- Realizar el análisis costo beneficio del proyecto, haciendo una cotización, para

obtener la utilidad de dicha aplicación en la industria y su beneficio.



14

RESUMEN

En esta tesis se muestra el diseño de un software para adquirir datos desde un

controlador digital CompactLogix Allen Bradley utilizando tecnología OPC (OLE para

control de procesos), así como el diseño de una interfaz gráfica en Visual Basic, que

permite a través de imágenes dinámicas la visualización de los parámetros del

controlador para el control, adquisición y supervisión de datos, encargado de tener el

nivel apropiado de una caldera.

La comunicación se realiza a través de Ethernet ya que brinda una gran velocidad en

comparación con la RS-232, al utilizarla se logro un monitoreo más exacto y con mayor

claridad de animación haciéndolo más eficiente.

Se realiza un análisis costo-beneficio del proyecto, donde se identifica las estimaciones

económicas reales atribuibles al proyecto proporcionando información valiosa para la

toma de decisiones resaltando las ventajas que éste otorga



15

INTRODUCCIÓN.

ANTECEDENTES

El intercambio de información entre aplicaciones y computadoras comienza con Microsoft

Windows y con otro nombre: DDE. La tecnología de intercambio Dinámico de Datos

(DDE. Dynamic Data Exchange ) permite que cualquier aplicación, basada en Windows,

pueda intercambiar información con otra aplicación diferente (por ejemplo, un sistema de

visualización y una hoja de Cálculo). [14]

Wonderware Corporation, el primer proveedor de un sistema Scada basado en Windows,

ya utilizó entonces DDE como estándar de intercambio de datos de control de

aplicaciones. Lo mejoró con FastDDE, que ya permitía el intercambio de bloques de

Información, manteniéndose en el ranking de las comunicaciones por muchos años.

Rockwell Software hizo algo parecido con AdvanceDDE. Estas dos posibilidades son

accesibles mediante paquetes de herramientas proporcionados por los proveedores, pero

las especificaciones de funcionamiento son propietarias y no son del dominio público.

OLE 1.0 aparece con las versiones 2 y 3 de Microsoft Windows. Por aquel entonces los

ordenadores aún tenían que superar la barrera de los 640Kb de memoria RAM, y lo de

hacer funcionar más de una cosa al mismo tiempo aún daba dolores de cabeza.

OLE 2.0 mantenía la idea del documento tipo Cajón de Sastre; formatos diferentes de

datos dentro de un mismo contenedor. Aquí apareció por primera vez el concepto de

Objetos Comunes (COM, Common Object Model), creándose un estándar para los

objetos OLE y otros conceptos. OLE 2.0 presentó un estándar para el tratamiento de

objetos. De esta manera, los integradores de software no necesitan conocer las

aplicaciones destinatarias de sus objetos. Por lo tanto este trabajo nace, con la idea de

generar un software de aplicación que pueda integrar diferentes tecnologías de hardware

y software. Para que en un futuro cercano se pueda vender y explotar para el beneficio

técnico y económico. Propio como desarrollo de ingeniería.[9]



16

PROBLEMA ¿Para qué realizar un software de adquisición de datos mediante OPC?

En un sistema de automatización hay múltiples elementos de control y monitorización,

cada uno con su protocolo de comunicaciones específico (modbus, AS-i, Ethernet,

RS232, etc.) y con un sistema operativo propio tal como DOS, UNIX, Linux o Windows,

con sus propias características. Cada conexión significa un programa exclusivo dedicado

al diálogo entre el controlador y la interfaz.

Cada fabricante proporciona este programa controlador de comunicaciones o driver que

comunica su producto con un equipo determinado. El acceso a los datos se hace de

forma oscura, sin acceso por parte del usuario. La interfaz se ocupa de convertir los datos

del equipo en datos útiles para el sistema de control o captación.

El problema implícito en este método es que, para cualquier ampliación o modificación del

sistema, debemos dirigimos al fabricante del equipo para que realice las modificaciones

necesarias en el driver o desarrolle uno nuevo. Todo ello implica una duplicación de

esfuerzos, debido a los cambios obligados de hardware o software, de la misma forma

presenta conflictos de acceso ya que generalmente, dos programas no pueden acceder

simultáneamente al mismo dispositivo puesto que poseen drivers independientes.



17

ALCANCE.

El software desarrollado en Visual Basic para integrar y gestionar datos como se hace en

un SCADA, tiene los siguientes alcances.

Se programo en el controlador digital la lógica necesaria para la simulación de

control de nivel de una caldera.

Se desarrollaron los componentes de la interfaz con características como

animación mediante componentes active-x, posibilidad de transferir información a

Excel.

Dentro de la interfaz se integro el código de programación necesario para la

comunicación, esto mediante el desarrollo de la estructura OPC.

La interoperabilidad que brinda OPC permite hablar sobre la casi total reutilización

del software desarrollado, ya que los cambios necesarios al migrar de un sistema

de control de una marca a otra son mínimos. El cambio de código en la forma de

acceso a las variables del controlador es el cambio más significativo que sufriría el

código de programación.



18

JUSTIFICACIÓN.

En los últimos años se han producido una serie de cambios significativos en tecnologías

claves en el campo del control. Estas se refieren sobre todo a la disponibilidad directa de

las mediciones de campo a través de buses de campo y sistemas de control distribuido,

algoritmos de control, hardware avanzado, etc.

Todo esto hace necesario que el intercambio de datos de los dispositivos de campo sea

cada día indispensable, hasta ahora cuando una aplicación requería el acceso a un

elemento de control, se necesitaba el desarrollo de controladores o drivers de forma

independiente o específica lo que implicaba:

Duplicación de esfuerzos: todos los programas necesitan un driver para un

determinado hardware.

Falta de consistencia entre drivers: hay características del hardware no soportadas

por todos los drivers.

Cambios en el hardware: hacen que los drivers queden obsoletos.

Conflictos de acceso: generalmente, dos programas no pueden acceder

simultáneamente al mismo dispositivo puesto que poseen drivers independientes.

Los fabricantes de hardware no pueden desarrollar un driver eficiente utilizable por todos

los clientes debido a las diferencias de protocolos entre clientes.

La tecnología OPC (Object Linking and Embedding (OLE) for process control) permite

facilitar un mecanismo para extraer datos de una fuente y comunicarlos a cualquier

aplicación cliente de manera estándar, además los servidores OPC tiene una fácil

integración en aplicaciones en Visual Basic, Excel, Access, etc. No necesitan

herramientas especiales para su desarrollo. Por todo ello la tecnología OPC nos ofrece

las siguientes ventajas:

Reducción de tiempo y costos de integración de sistemas más bajos

Facilidad de integración (conectividad simplificada)

Facilidad de conexión e interoperabilidad de aplicaciones

Eliminación de bloqueos propietarios

Acceso a los datos por cualquiera en la jerarquía de automatización



19

Facilidad de uso

Menores costos de mantenimiento

No obsolescencia

El objetivo de desarrollar un software en Visual Basic usando la tecnología OPC es crear

una interfazs, de modo que sea un programa cliente que se pueda conectar con cualquier

OPC-server. Visual Basic es actualmente el lenguaje de programación utilizado en todo el

mundo debido a las ventajas que éste ofrece tales como economía, fácil aprendizaje

facilitando una interfaz visual al mismo tiempo puede ser capaz de crear potentes

aplicaciones a través de su lenguaje.

Desarrollar una aplicación OPC por medio de Visual Basic permitirá crear infinidad de

aplicaciones con una única licencia sin limitaciones en el número de variables.

La intención de su desarrollo no es por ningún motivo competir con un software SCADA

sino crear otra alternativa que permita establecer comunicación a cualquier aplicación

cliente de manera sencilla y mucho menos costosa ya que comúnmente los sistemas

SCADA son demasiado grandes, soliendo utilizar miles de etiquetas (entradas /salidas),

haciéndolo un software costoso, además de ser sobrado para algunos procesos que solo

requieren de escasas aplicaciones.

Teniendo en cuenta que la solución brindada a través de la generación de un software

OPC deberá reducir el período de desarrollo y costos de entrenamiento asociados con el

tiempo que toma aprender diferentes paquetes para cubrir las especificaciones finales del

sistema.



20

APORTACIONES.

Este trabajo presenta una aplicación de un sistema como lo es OPC, se presenta el

diseño de un programa cliente mediante el lenguaje de programación Visual Basic, la

aplicación obtendrá información de los dispositivos de control, al ser capaz de interrogar a

los servidores para obtener los datos solicitados por el usuario mediante la interfaz gráfica

(PC).

Al tener en nuestro sistema de control una interfazs estándar gracias a los servidores

OPC, se podrá obtener información de cualquier controlador digital (Siemens, Moller,

Allen Bradley, Mitsubishi, etc.) que cuente con un servidor.

El diseño de este software está orientado a mostrar de manera práctica una solución al

problema de la falta de interoperabilidad entre dispositivos de control, aunque el grado de

estandarización actual no permite hablar de sistemas totalmente abiertos ya que un

sistema abierto debe permitir al usuario unir en una misma aplicación los componentes de

hardware y software de distintos fabricantes que más se ajusten a sus necesidades

particulares.



21

ESTRUCTURA DE LA TESIS.

El presente trabajo escrito está estructurado en 4 capítulos, logrando así una mejor

organización de la información. Una breve descripción del contenido de los mismos se

detalla a continuación.

Capítulo I. Trata sobre las diferentes tecnologías basadas en la plataforma Microsoft

Windows, mostrando la teoría necesaria para el entendimiento del trabajo aquí

desarrollado.

Capítulo II. Se dan los diferentes hardware y software que se encuentran en la aplicación

de sistemas de control, mostrando las herramientas que se pueden utilizar en el proyecto

desplegado.

Capítulo III. Se desarrolla de una forma muy completa cada uno de los pasos que se

llevaron a cabo para la realización de la Interfaz Hombre Máquina y su descripción de

funcionamiento, mostrando los elementos constitutivos de cada pantalla y cada variable

que se conjunta.

Capítulo IV. Trata sobre los costos del proyecto. Aquí se desglosan todas las partidas

necesarias para la elaboración del costo total del proyecto, además de una comparación

de un sistema completo con respecto a un sistema desarrollado para una aplicación de un

solo proceso.

Y finalmente se encuentran los Apéndices, en donde se tiene el código de la

programación de los diferentes algoritmos de control y de la recepción y envío de datos de

la comunicación por medio de Ethernet.



22

I. “TECNOLOGÍA DE COMUNICACIÓN ENTRE APLICACIONES EMPLEADAS EN LA

SUPERVISIÓN DE PROCESOS”

En este capítulo se hablara sobre las diferentes tecnologías de software que existen para

la supervisión de procesos tales como lo son: ACTIVEX, DDE (DYNAMIC DATA

EXCHANGE), ODBC (OPEN DATABASE CONECTIVITY), LOS PROTOCOLOS DE

COMUNICACIÓN, OPC (OLE FOR PROCESS CONTROL), como se muestra en la figura

No.1.

Figura 1. Tecnologías de software



23

A continuación se desarrollan los conceptos de cada uno de estos dando un panorama

generalizado. Posteriormente se profundiza en la tecnología OPC dando sus

complementos y funcionamientos.

1.1 ACTIVEX.

ActiveX es un marco para definir los componentes de software reutilizables (conocidos

como controles) que realizan una función en particular o un sistema de funciones en

Microsoft Windows de una manera que sea independiente del lenguaje de programación

usado para ejecutarlos.

ActiveX es una tecnología de Microsoft para el desarrollo de páginas dinámicas. Tiene

presencia en la programación del lado del servidor y del lado del cliente, aunque existan

diferencias en el uso en cada uno de esos dos casos.

1.1.1 EN EL CLIENTE. Son pequeños programas que se pueden incluir dentro de páginas web y sirven para

realizar acciones de diversa índole. Por ejemplo hay controles ActiveX para mostrar un

calendario, para implementar un sistema de FTP, etc.´

Los controles ActiveX son particulares de Internet Explorer.

1.1.2 EN EL SERVIDOR. También existen controles ActiveX del servidor y la gente que conozca ASP seguro que

los utiliza ya, aunque sea sin darse cuenta.

Por ejemplo, cuando realizamos una conexión con una base de datos, estamos utilizando

un control ActiveX del servidor.

1.1.3 GUIONES ACTIVEX. Un guión es una secuencia de instrucciones que se van ejecutando secuencialmente. Si

adaptamos esta definición para los guiones ActiveX, se entiende como un mecanismo

para enlazar rápidamente un conjunto diverso de componentes.

ActiveX se basa en dos componentes: un host de guiones y un motor de guiones. [11]



24

El host es la aplicación que crea el motor. Ejemplos de hosts son Internet Explorer

y FrontPage.

El motor procesa y ejecuta los comandos de guión. Ejemplos de motores son el

conjunto de lenguajes como VBScript, JSCript, Perl, Tcl/Tk, etc.

Los guiones los encontramos embebidos dentro de código HTML.

1.1.4 VENTAJAS, DESVENTAJAS Y RIESGOS

1.1.4.1 VENTAJAS Fácil de utilizar. Siempre que visite una página Web que utiliza un control ActiveX, Internet

Explorer comprobará automáticamente si dispone del control necesario instalado en el

sistema.

Si no es así, lo instalará. Además, a diferencia de otras aplicaciones de tipo

“complemento”, los controles ActiveX están ahí sólo cuando los necesita y no ocupan

valiosos recursos cuando no los necesita.

Mayor acceso a sitios mejores. Los controles ActiveX abren infinitas posibilidades de

agregar nuevo contenido al Web.

Cada control ActiveX contiene una firma digital, que permite comprobar la procedencia del

código recibido, para reducir la posibilidad de ser afectado por un virus informático.

1.1.4.2 DESVENTAJAS El uso de ActiveX tiene su máxima aplicación en entornos homogéneos, basados en los

diferentes sistemas operativos y aplicaciones de Microsoft, en los que se puede

aprovechar la capacidad de los controles para obtener y presentar información de fuentes

muy diversas: bases de datos SQL o Access, hojas de cálculo Excel, etc.

A pesar de las numerosas similitudes entre el uso de Applets Java y controles ActiveX,

existen diferencias importantes, que condicionan en gran medida su aplicación. Los

controles ActiveX están totalmente enfocados a los entornos basados en los sistemas

operativos de Microsoft (Windows 3.11, 95 y NT).

De hecho, el único cliente Web capacitado para utilizar estos controles es el Internet

Explorer. Además, los módulos ActiveX se distribuyen en el formato binario característico

de los procesadores de Intel, mientras que los Applets Java tienen un espectro de

aplicación mucho más amplio, gracias a su distribución en un formato independiente de la

arquitectura hardware de cada tipo de ordenador. [11]



25

1.1.4.3 RIESGOS Riesgos de los controles: Cuando los descargamos, los controles se ejecutan como

cualquier otro programa, teniendo acceso total al sistema. Pueden leer y escribir ficheros,

abrir conexiones de red, ejecutar comandos del sistema, es decir, realizar cualquier tarea

permitida por el sistema operativo.

Observando esto, corremos grandes riesgos si ejecutamos código de dudosa

procedencia.

Riesgos de los contenedores: Un contenedor es una aplicación que puede contener

controles y documentos. El peligro radica en la posibilidad de ejecución interactiva de

múltiples controles contenidos dentro de un contenedor, como por ejemplo una página

web.

Riesgos de los guiones: Permiten enviar comandos interactivamente a controles ActiveX

usando Java Script o VBScript. Los comandos proceden del contenedor o del servidor.

Pueden aceptar comandos de cualquier página web. [11]

1.2 DYNAMIC DATA EXCHANGE (DDE) (INTERCAMBIO DINÁMICO DE DATOS). DDE es un protocolo integrado en Microsoft Windows que permite a los usuarios

compartir datos entre aplicaciones, ya sea en una máquina local o a través de una

conexión de red de Windows.

Como el nombre sugiere, DDE es un método para aplicaciones de Windows para

comunicarse entre sí y compartir información de manera dinámica. Puede ser pensado

como una conversación entre los dos programas. El primer programa se iniciará la

conversación por hacer una pregunta y la segunda va a obligar mediante el envío de la

respuesta. La conversación continúa hasta que una de las solicitudes se cierra la

conexión.

1.2.1 UTILIZACIÓN DE DDE.

DDE es generalmente utilizado para compartir datos entre dos aplicaciones, pero también

puede ser usado para enviar comandos a otra aplicación.

Algunas de las aplicaciones que soportan DDE en Windows de Microsoft son de Word,

Excel, Visual Basic, y Gerente de Programa, así como otros programas tales como el

ACC MultiView.[14]



26

1.2.2 WINDOWS, CLIENTE, SERVIDOR. Cuando una aplicación se inicia el proceso de DDE, la solicitud se dice que es porque el

cliente solicita información a otra aplicación. La otra aplicación se llama el servidor, ya

que presta sus servicios a un cliente DDE. A pesar de lo que el nombre implica, un cliente

y servidor a través de la comunicación DDE nunca hablar directamente el uno al otro. Por

el contrario, enviar mensajes a Windows, que pasa la información en el destino correcto.

Debido a esto, el mundo de las redes de DDE abarca todo y no se limita a una sola

estación de trabajo. Con DDE es posible que una aplicación de Windows en una máquina

para enviar datos a una aplicación que se está ejecutando en otro lugar de trabajo,

siempre que estén en la misma red. Además, es posible que una única solicitud para

participar en múltiples conversaciones DDE simultáneamente.

1.2.3 PROTOCOLO. Como con la mayoría de las comunicaciones, un conjunto de normas que aplican para

determinar cómo y cuándo se envían los datos. Estas normas determinan el protocolo

que se utiliza para regular el intercambio de datos. DDE requiere su propio protocolo para

supervisar la comunicación entre aplicaciones.

Este protocolo describe los procedimientos utilizados para iniciar y finalizar una sesión de

DDE, enviar datos a otra aplicación, recibir los datos de otra aplicación, y dar

instrucciones a otra aplicación para ejecutar una macro o comando. Hay relativamente

pocos parámetros que constituyen el presente protocolo, haciendo las comunicaciones

DDE bastante elemental.

1.2.4 ELEMENTOS DE CONVERSACIÓN. Antes de intentar realizar una conversación DDE entre y otra aplicación, hay algunos

elementos esenciales de comunicación que debe determinarse.

Estos componentes especificar la aplicación que desea conversar con él, así como el

tema, o datos, que usted está interesado en compartir.



27

1.2.4.1 SOLICITUD. Este es el programa con el que se quiere conversar. Con el fin de iniciar una

conversación con otra aplicación, usted tiene que saber el nombre del otro programa.

Este es el nombre del ejecutable de los demás, menos los .exe. [14]

Como un ejemplo, si se abre una conexión DDE con el Administrador de Programas de

Windows, el nombre de la aplicación sería PROGMAN. Si la otra aplicación no está en

ejecución, usted no podrá conectarse a él y lo más probable es que obtener un ERROR =

70. Es el programador tiene la responsabilidad de garantizar que la otra aplicación se

está ejecutando. Si no es así, usted debe invocar utilizando los SCALL () función.

1.2.4.2 TEMA Este es el tema de datos que se designa para el acceso DDE, DDE de la aplicación del

servidor. Este campo está predeterminado por la aplicación de servidor como un objeto

que le gustaría compartir. Por ejemplo, si se va a comunicar con una hoja de cálculo de

Excel a través de DDE, el tema de la conversación sería el nombre del archivo de hoja de

cálculo con el que desea intercambiar datos.

1.2.4.3 ARTÍCULO Esta es la pieza de información que usted está tratando de leer. Usando el ejemplo de

Excel, el tema sería el de células específicas en la hoja de trabajo. Si usted quiere saber

qué programas se han definido en el grupo Accesorios de Windows en el Administrador

de programas, deberá utilizar el nombre del grupo de “accesorios” para el tema.

Para poder utilizar DDE con éxito, el programador debe tener toda la información relativa

a la aplicación remota de antelación. En otras palabras, usted no puede llevar a cabo una

conversación DDE a menos que sepa los temas que se comparten y la naturaleza de los

temas.

Esto puede limitar la utilidad y la capacidad que ofrece DDE. Por ejemplo, es posible que

desee obtener información de su hoja de cálculo de Excel, pero sin saber lo que espera

para Excel DDE temas y artículos que no pueden comunicarse con ella en absoluto. [14]

1.3 OPEN DATA BASE CONECTIVITY (ODBC) (CONECTIVIDAD DE BASE DE DATOS ABIERTA). La interfaz ODBC, permite el acceso a las aplicaciones de datos en sistemas

manejadores de bases de datos (DBMS, Data Base Management System) utilizando para

ello SQL (Standard Query Lenguaje) como un estándar para el acceso a los datos.

http://66.102.7.132/translate_c?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://www.basis.com/onlinedocs/documentation/usr2/_error_70.htm&prev=/translate_s%3Fhl%3Des%26q%3Dsignificado%2Bintercambio%2Bdinamico%2Bde%2Bdatos%2Bdde%26tq%3Dmeaning%2BDDE%2BDynamic%2BData%2BExchange%26sl%3Des%26tl%3Den&rurl=translate.google.com.mx&usg=ALkJrhiT87mNdAFBnwoV6AzbjPCWj8279A





28

La interfaz permite máxima interoperabilidad. Una sencilla aplicación puede accesar a

diferentes DBMS. Esto permite al diseñador de las aplicaciones, desarrollar, compilar y

enviar una aplicación sin especificar el manejador de base de datos utilizado. Los

usuarios pueden entonces agregar módulos llamando a drivers de bases de datos para

lograr una unión entre las aplicaciones y su opción de DBMS.[13]

En el mundo tradicional de las bases de datos. Las aplicaciones usualmente significaban

hacer una tarea específica de una base de datos con un específico DBMS en mente, tales

como operaciones financieras, pagos, o un manejador de inventario. Estas aplicaciones

típicamente estaban escritas utilizando SQL inmerso. Mientras el SQL inmerso es

eficiente y portable entre diferentes tipos de hardware y sistemas operativos, el código

fuente necesitaba ser compilado en cada nuevo ambiente.

SQL inmerso no fue óptimo para aplicaciones que necesitaban analizar guardados en

bases de datos, tales como DB2 y Oracle, y preferiblemente lo hacían a través de

interfaces familiares tales como Microsoft Excel. Bajo el acercamiento tradicional de

accesar la base de datos, una versión de Microsoft Excel debería poseer un pre-

compilador con código de DB2 o de Oracle.

ODBC ofrece un nuevo acercamiento: provee programas separados para extraer la

información de la base de datos, y luego tiene una forma de importar los datos. Siempre

existirá métodos viables de comunicación; protocolos de datos, y capacidades de DBMS,

la solución ODBC permite utilizar tecnologías para ser definidos como interfaces

estándares.

Esta solución lleva a la idea de drivers de bases de datos – librerías de unión dinámico

(dynamic-link libraries, DLL) que una aplicación puede invocar cuando sea requerido para

beneficiarse del acceso a una fuente de datos particular, a través de un método particular

de comunicaciones, muy parecidos a un driver de impresora bajo ambiente Windows.

ODBC provee una interfaz estándar que permite tanto a los escritores de aplicaciones y a

los proveedores de librerías manejar datos entre aplicaciones y las fuentes de datos. [13]



29

Figura 2. Aplicación ODBC.

En la Fig. 2 puede observarse que el ODBC permanece en el centro de un sinnúmero de

aplicaciones y de la misma forma de los DBMS, haciendo la aplicación independiente de

DBMS.

1.3.1 LA INTERFAZ. La interfaz ODBC define lo siguiente:

La librería que contiene las funciones ODBC permite a la aplicación conectarse a un

DBMS, ejecutar sentencias SQL, y obtener los resultados.

La sintaxis SQL está basada en las especificaciones de 1992 de X/Open, y SQL Access

Group (SAG).

Códigos de errores estándares.

Una forma de conectarse y darse ingreso al manejador que utilice.

Una representación estándar de los tipos de datos.

La interfaz es flexible.

Las cadenas de caracteres que contienen las sentencias SQL pueden ser explicitas,

incluyendo el código fuente o bien pueden ser construidas en tiempo de corrida.

Una aplicación puede ignorar los protocolos de comunicaciones fundamentales entre ella

y el producto DBMS.

Los valores de datos, pueden ser enviados y obtenidos en un formato conveniente para la

aplicación. [13]



30

1.3.2 ODBC DEFINE DOS TIPOS DE DRIVERS.

De simple paso

De múltiples pasos.

Este tipo de drivers procesan las llamadas de ODBC y las sentencias (En este caso el

driver ejecuta parte de la funcionalidad de las fuentes de datos).

El driver procesa las llamadas de ODBC y pasa las sentencias SQL a la fuente de los

datos.

Un sistema puede contener ambos tipos de configuraciones.

Figura 3. Ejemplos de RED.

La figura. 3 muestra como cada uno de las configuraciones antes mencionadas pueden

parecer en una red simple. El diagrama incluye ejemplos de los tipos de DBMS que

pueden residir en la red.



31

1.3.3 ESTRUCTURA DEL ODBC. La arquitectura ODBC contiene cuatro principales componentes: la aplicación, el

administrador de drivers, el driver, y la fuente o fuentes de datos. Una aplicación utilizando

la interfaz ODBC generalmente proveerá al usuario herramientas, incluyendo:

Conectarse y desconectarse de DBMS.

Ejecutar consultas y proveer áreas de trabajo y dar el formato a los datos que del

los resultados.

Permitir el proceso de transacciones en línea (OLTP)

Rasgos externos a la interfaz ODBC. [13]

1.4 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN. Muchas veces escuchamos en la industria la palabra protocolos de comunicación sin

tener claro de que estamos hablando. Con el objeto de familiarizar, sus principales

características y fundamentos de los más utilizados. En principio un protocolo de

comunicación es un conjunto de reglas que permiten la transferencia e intercambio de

datos entre los distintos dispositivos que conforman una red. Estos han tenido un proceso

de evolución gradual a medida que la tecnología electrónica ha avanzado y muy en

especial en lo que se refiere a los microprocesadores.

Un importante número de empresas en nuestro país presentan la existencia de islas

automatizadas (células de trabajo sin comunicación entre sí), siendo en estos casos las

redes y los protocolos de comunicación Industrial indispensables para realizar un enlace

entre las distintas etapas que conforman el proceso.

La irrupción de los microprocesadores en la industria ha posibilitado su integración a

redes de comunicación con importantes ventajas, entre las cuales figuran:

Mayor precisión derivada de la integración de tecnología digital en las mediciones.

Mayor y mejor disponibilidad de información de los dispositivos de campo.

Diagnóstico remoto de componentes.

La integración de las mencionadas islas automatizadas suele hacerse dividiendo las

tareas entre grupos de procesadores jerárquicamente anidados. Esto da lugar a una

estructura de redes Industriales, las cuales es posible agrupar en tres categorías:



32

Buses de campo.

Redes LAN.

Redes LAN-WAN.

En esta oportunidad nos referiremos a los protocolos de comunicación más usados en la

industria.

Los buses de datos que permiten la integración de equipos para la medición y control de

variables de proceso, reciben la denominación genérica de buses de campo.

Un bus de campo es un sistema de transmisión de información (datos) que simplifica

enormemente la instalación y operación de máquinas y equipamientos industriales

utilizados en procesos de producción.

El objetivo de un bus de campo es sustituir las conexiones punto a punto entre los

elementos de campo y el equipo de control a través del tradicional lazo de corriente de 4 -

20mA o 0 a 10V DC, según corresponda. Generalmente son redes digitales,

bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie, que conectan dispositivos de

campo como PLC‟s, transductores, actuadores, sensores y equipos de supervisión.

1.4.1 COMPONENTES DE LAS REDES INDUSTRIALES En grandes redes industriales un simple cable no es suficiente para conectar el conjunto

de todos los nodos de la red. Deben definirse topologías y diseños de redes para proveer

un aislamiento y conocer los requerimientos de funcionamiento.

Bridge

Con un puente la conexión entre dos diferentes secciones de red, puede tener diferentes

características eléctricas y protocolos; además puede enlazar dos redes diferentes.

Repetidor

El repetidor o amplificador es un dispositivo que intensifica las señales eléctricas para que

puedan viajar grandes distancias entre nodos. Con este dispositivo se pueden conectar un

gran número de nodos a la red; además se pueden adaptar a diferentes medios físicos

como cable coaxial o fibra óptica.



33

Gateway

Un gateway es similar a un puente ya que suministra interoperabilidad entre buses y

diferentes tipos de protocolos y además las aplicaciones pueden comunicarse a través de

él.

Enrutadores

Es un switch "Enrutador" de paquetes de comunicación entre diferentes segmentos de red

que definen la ruta hacia donde se transmite la información.

1.4.2 RS-232. El driver RS232 realiza la comunicación full-dúplex. Consta de dos partes totalmente

diferenciadas: el circuito transmisor y el circuito receptor. El circuito receptor es el

responsable de la recepción de los datos que se envían desde la computadora al

periférico: la línea TxD de salida de la computadora se conecta al pin RxD del periférico.

De forma similar, el circuito transmisor es el responsable del envío de datos a la

computadora: la línea de salida TxD del periférico se conecta al nodo de entrada RxD del

computador.

El protocolo de comunicación serie full-dúplex RS232 asíncrona establece una

comunicación fácil entre computador y periférico.

El protocolo de comunicación RS232 la transmisión de datos puede ser estudiado como

lo muestra la figura 4.

Figura 4. Transmisión de datos.

El estado de reposo implica un 1 lógico.

Un bit de start a 0 lógico.

7 u 8 bits de datos.

Posibilidad de bit de paridad.

Uno, uno y medio o dos bits de stop, a 1 lógico.



34

Durante la transmisión (recepción) la duración de cada bit es de 16 ciclos de reloj base.

Por consiguiente, en la realización de los drivers (transmisor y receptor) se tendrá que

contemplar la sincronización de la transmisión / recepción de datos con el reloj base.

Aunque computador y periférico se programen para transmitir datos a una frecuencia

determinada, es difícil asegurar que las frecuencias base de los relojes estén

perfectamente sincronizadas. Por ello la emisión y recepción de datos se realiza tomando

como base una frecuencia 16 veces superior a la frecuencia de transmisión de datos. Por

otra parte, durante la recepción de datos pueden producirse en la transmisión daños que,

debido a interferencias, pueden introducir errores de recepción. Para minimizar este

efecto suelen tomarse distintas muestras de la recepción del bit, tomando como resultado

bueno, el valor que más se sucede dentro de la recepción del bit. Es por ello, que durante

la recepción se deberá considerar circuitería adicional para asegurar un comportamiento

más fiable de la transmisión.

En una comunicación simple mediante protocolo RS232 (sin control de recepción) tan sólo

son necesarias tres líneas de conexión entre el PC y el periférico: RxD o recepción, TxD o

transmisión, y tierra.

Puerto serie.

Aunque el puerto serie puede tener un tamaño de 25 pines, el formato más utilizado es el

de 9 pines. La tabla 1 de conexiones del pin-out para ambos conectores es:

Tabla 1 Conexiones del pin



35

1.4.3 ETHERNET. Ethernet es una tecnología de redes ampliamente aceptada con conexiones disponibles

para PCs, estaciones de trabajo científicas y de alto desempeño, mini computadoras y

sistemas mainframe.

La arquitectura Ethernet provee detección de errores pero no corrección de los mismos.

Tampoco posee una unidad de control central, todos los mensajes son transmitidos a

través de la red a cada dispositivo conectado. Cada dispositivo es responsable de

reconocer su propia dirección y aceptar los mensajes dirigidos a ella. El acceso al canal

de comunicación es controlado individualmente por cada dispositivo utilizando un método

de acceso probabilístico conocido como disputa.

Ethernet continúa ganando aceptación en aplicaciones de medición y control distribuido

debido a su bajo costo, operación entre dispositivos, comunicación con la empresa y un

mayor ancho de banda. Viendo al futuro, la tendencia que más afecta el futuro Ethernet es

el Ethernet determinístico para aplicaciones que requieren de gran sincronización y

transferencia de datos entre nodos. En las redes Ethernet estándar, las colisiones en las

redes de los concentradores introducen variaciones, los conmutadores de red introducen

retraso de propagación, y nodos individuales introducen retrasos. Éstos causan

problemas para cualquier sistema basado en tiempo incluyendo las aplicaciones de

control.

Existe un gran número de estándares en Ethernet introducidos para proporcionar

diferentes niveles de determinismo incluyendo EtherNET/IP (ODVA), PROFINET

(Siemens), EtherCAT (Grupo Tecnológico EtherCAT), ETHERNET Powerlink, y SERCOS-

III (IGS). Cada protocolo ofrece diferentes niveles de desempeño y costo pero

generalmente requieren que todos los nodos en el segmento Ethernet soporten el

protocolo.

Cable Ethernet. (Par Trenzado)

Los cables de trenza no tienen escudo (unshielded) son comúnmente utilizados con

sistemas telefónicos y redes de área local (LAN), consisten en pares de cables aislados y

entrelazados mutuamente. Las ventajas de un (unshielded) cable de trenza es que no son



36

muy costosos relativamente, son fáciles de instalar y proveen una transmisión bastante

rápida de hasta 100Mpbs.El número de entrelazamientos en el cable es importante

porque más vueltas ayudan a prevenir que el campo magnético que se genera por la

señal eléctrica de uno de los cables ocasione un fallo en el voltaje del otro cable.

Tabla 2. Conexiones cable Ethernet.

Pin Función 568A 568B Posición de los pines

Conector RJ-45

1 TX+

Transceive data +

Blanco - Verde

Blanco – Naranja

2 Transceive data -

Verde

Naranja

3 RX+

Receive data +

Blanco -

Naranja

Blanco – Verde

4

BDD+

Bi-directional data

+

Azul

Azul

5

BDD-

Bi-directional data

-

Blanco - Azul

Blanco – Azul

6 RX-

Receive data -

Naranja

Verde

7

BDD+

Bi-directional data

+

Blanco - Marrón

Blanco – Marrón

8

BDD-

Bi-directional data

-

Marrón

Marrón

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_green_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_orange_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Rj45plug-8p8c.png

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_green.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_orange.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_orange_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_green_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_blue.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_blue.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_blue_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_blue_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_orange.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_green.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_brown_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_white_brown_stripe.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_brown.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Wire_brown.svg



37

El conector RJ-45 encontrado al final de los cables de trenzas es similar a aquellos

usados en los cables telefónicos y se necesitan conectar del cable de la red al hub y luego

a la computadora y su conexión como se muestra en la Tabla 2.

1.5 TECNOLOGÍA OPC.

1.5.1 HISTORIA DEL OPC Este es el camino que se ha llevado hasta llegar al OPC:

1982 DOS: Desde los “viejos” tiempos del DOS se ha intentado conectar los equipos de

campo a computadoras personales. En aquella época oscura, los PC sólo podían hacer

una cosa a la vez y se necesitaban drivers específicos para cada dispositivo externo que

se quería conectar.

1990 Windows 3.0 y Dynamic Data Exchange (DDE Intercambio Dinámico de Datos): Con

él apareció la posibilidad (a bajo precio) de ejecutar varias tareas simultáneamente en un

ordenador y un mecanismo estándar para que se intercambiaran información entre ellas.

Se podía ya, por ejemplo, ver datos de proceso de instrumentos de campo en una hoja de

Excel. Desafortunadamente, DDE tenía limitaciones: no era excesivamente robusto, el

ancho de banda era limitado (la información se transfiere en formato de caracteres) y no

se podía enviar información a través de redes.

1992 Windows 3.1 & Object Linking & Embedding 1.0 (OLE): En cuanto apareció, ya se

intuía que OLE iba a desplazar al DDE para intercambio de datos, ya que era más flexible,

robusto y usaba mecanismos de transporte más eficientes.

1993 OLE 2.0 Comité WinSEM: Este grupo de desarrolladores de software técnico se

reunía regularmente en las instalaciones de Microsoft y estaban interesados en aplicar el

PC a control industrial y adquisición de datos. Se centraron en técnicas OLE para

intercambiar datos entre aplicaciones en (cuasi) real-time. En particular, los fabricantes de

SCADA se mostraron muy interesados en estandarizar la interfaz entre el “núcleo” del

SCADA y los drivers de los dispositivos de campo. Eso podía beneficiar tanto al fabricante

del SCADA como al del dispositivo de campo.

1994 OLE 2.1 (32 bit).

1995 OPC Task Force: La OPC Task Force se hace pública en la presentación de ISA de

1995, donde se anuncian los objetivos del grupo. Los primeros miembros son: Fisher-

Rosemount, Intellution, Intuitive Technology, OPTO 22, Rockwell Software y Microsoft. El

primer borrador de la especificación aparece en diciembre.



38

1995 Windows 95: Hacia el final de 1995 aparece Windows 95, se generaliza el Windows

(a secas) como sistema operativo.

1996 Especificación OPC V 1.0 (A): En agosto 1996 aparece la versión 1.0.

1996 Windows NT 4.0: Aparece en 1996, combina la fiabilidad del NT 3.5 con el interfas

de usuario del W 95. Incluye soporte de DCOM (Distributed Common Object Model), que

permite a las aplicaciones crear y trabajar con objetos residentes en otros ordenadores a

través de la red.

1996 Fundación OPC: En agosto de 1996 se crea la fundación como organización sin

interés económico con la tarea de gestionar el estándar OPC. Su “misión” es: Desarrollar

un estándar abierto, basado en los requerimientos funcionales de la tecnología OLE/COM

y DCOM, que fomente mayor interoperabilidad entre aplicaciones de

control/automatización, sistemas/dispositivos de campo y aplicaciones de gestión.

1997 Comités Técnicos OPC: Para poder gestionar el amplio rango de asuntos

relacionados con los datos del control de los procesos la fundación OPC forma una serie

de “comités” para investigar y diseñar mejoras a la especificación original.

1998 Windows 98: Se espera para la segunda mitad de 1998, W98 es una mejora

incremental sobre W95 y su importancia para la industria del control de procesos por ser

un sistema operativo multitarea con soporte para DCOM integrado y por lo tanto para

tecnología de servidor de OPC barato y probado.

1998 Windows NT 5.0: También aparecerá en la segunda mitad de 1998, ofrece mejoras

significativas sobre NT 4.0.[8]

1.5.2 OLE FOR PROCESS CONTROL (OPC) El OLE para control de procesos (OPC) es un estándar abierto para compartir datos entre

dispositivos de campo y aplicaciones de ordenador basado en OLE de Microsoft.

Permite a las aplicaciones leer y escribir valores de proceso y que los datos sean

compartidos fácilmente en una red de computadoras.

El estándar, gobernado por la Fundación OPC, es de dominio público y disponible para

cualquiera que quiera usarlo (ver apartado final de este texto donde conseguirlo).

Tradicionalmente, los fabricantes de software para acceso de datos de proceso tenían

que desarrollar drivers específicos para cada tipo de hardware al que querían acceder.[9]



39

APLICACIONOPC

server

Sistema

SCADA

I/O fisicas

I/O fisicas

Cada software requería un driver distinto para cada hardware, implicando un esfuerzo

enorme, al que hay que añadir el de las actualizaciones continuas.

Con OPC, los fabricantes de hardware sólo tendrán que preparar un conjunto de

componentes de software para que los clientes los utilicen en sus aplicaciones. Los

desarrolladores de software no tendrán que reescribir los drivers debido a nuevas

versiones de hardware.

Los usuarios finales tendrán muchas más alternativas de integrar distintos sistemas.

Una aplicación OPC, como cualquier otra aplicación OLE (o DDE), constará de servidores

y clientes OPC. (Fig. 5.).

Figura 5.Integración de datos en OPC.

Cada cliente, es decir, cada aplicación de usuario, SCADA, módulo histórico, o aplicación

de usuario en C++ o Visual Basic interroga al servidor que contiene los datos que necesita

(Fig. 6 y 7).



40

Figura 6. Sistema abierto con servidores OPC.

Los servidores están organizados en grupos y cada grupo puede contener distintos items.

Cliente OPC #1

Cliente OPC #3

Cliente OPC #2

Servidor OPC

Fabr. A

Servidor OPC

Fabr. B

Servidor OPC

Fabr. C

DIAGRAMA CLIENTE – SERVIDOR OPC

Figura 7. Diagrama cliente-servidor OPC.



41

GRUPO 1

GRUPO 2

GRUPO 3

GRUPO...

ITEM 1

ITEM 2

ITEM 3

ITEM...

VALOR : 150 °C

QUALIFICADOR : O.K.

Marca Temporal : 22:15:00

ORGANIZACIÓN DE UN SERVIDOR OPC

Servidor OPC

Las diferentes partes de la aplicación (displays de operador, informes, etc.) pueden usar

distintos grupos, los cuales pueden tener distinta frecuencia de refresco y pueden ser de

acceso secuencial o basado en excepciones (eventos). Los ítems representan conexiones

a fuentes de datos dentro del servidor (variables de proceso) a grandes ragos en la Tabla

1.3 los modelos de objetos. A cada item se asocia un valor (valor de la variable de

proceso), un cualificador (estado de la variable, OK, bajo rango, etc.) y una marca de

tiempo (Fig. 9). [9]

Figura 8. Organización de los datos en un servidor OPC.

A continuación se muestra en la tabla 3 las jerarquías de OPC



42

Tabla 3.Objetos de Modelos.

OBJETO DESCRIPCIÓN

OPCServer Es una instancia (referencia o solicitud) a un servidor OPC. Mantiene

información sobre el servidor escogido y los servicios que ofrece. Se debe

crear un objeto OPCServer antes de poder referenciar los otros objetos.

Este contiene la colección OPCGroups y el objeto OPCBrowser.

OPCGroups Es una colección de los objetos OPCGroup que el cliente ha creado.

OPCGroup El propósito de este objeto es mantener la información de estado y proveer

el mecanismo para ofrecer los servicios de adquisición de datos por la

colección de objetos OPCItem.

OPCItems Es una colección que contiene todos los objetos OPCItem que el cliente ha

creado.

OPCItem Es un objeto que mantiene la definición de los items, sus valores, estados

y datos de la última actualización. Los Item representan conexiones a las

fuentes de datos requeridas del servidor OPC instalado.(NO son fuentes

de datos)

OPCBrowser Es un objeto que permite (hojear) buscar nombres de items en un servidor

configurado.

1.5.3 PROBLEMÁTICA Y SOLUCIÓN EN LA COMUNICACIÓN DRIVER / APLICACIÓN. Problema (Figura 9).

Problemas que compatibilidad.

Duplicacion del esfuerzo.

Inconsistencias entre los fabricantes.

Conflictos de acceso.



43

Figura 9. Problema OPC

Solución.

Establece un Estándar (Figura 10):

Disminuye inversion en Drivers

Intergracion entre varios fabricantes.

Menor dependencia del Hardware.

Figura 10. Solución OPC.

1.5.4 ARQUITECTURA. Arquitectura cliente / servidor (Figura 11).

El servidor ofrece datos.

El cliente accede a esos datos.

Un servidor OPC es un objeto COM.

El interfaz de acceso a datos ofrece una ventana a datos existentes.



44

Figura 11. Arquitectura Cliente / Servidor.

Los datos se identifican con una cadena.

OPC ofrece un acceso simbólico a los datos para las capas superiores.

Cada dato físico es un ´item´ (= tag, variable).

El cliente puede leer y escribir ítems (Figura 12).

Las lecturas pueden ser sincronas o asincronas.

Se puede crear suscripciones a ítems.

Figura 12. “n” de grupos.

Acceso a datos históricos.

Distintos tipos de servidores históricos y diseño de servidor OPC (Figura 13).

Servidores de datos simples.

Ofrecen solo capacidad de almacenar datos.

Servidores de análisis y compresión de datos complejos.

Ofrecen capacidad de compresión y almacenaje de datos.

Ofrecen funciones de análisis de datos.

Pueden actualizar datos y tener un resumen de actualizaciones. [9]



45

Figura 13. Diseño de un servidor OPC.

1.5.5 TIPOS DE DATOS Y CARACTERÍSTICAS EN OPC. En general tipos simples:

bool, byte, word, dword, float, double

(Singned y Unsigned)

También permite (menos común).

Arrays de los tipos anteriores

Manejo de cadenas.

Datos estructurados.

No es lo habitual.

El estandar lo contempla de forma optativa.

Mas complejo.

Características.

Basado en COM.

Flexible.

Eficiente.

Puede empotrarse en las aplicaciones.

Altamente escalable.



46

Debido a que la tecnología COM se basa en interfazss.

Esto permite desarrollar grandes aplicaciones.

Diseñado para comportarse eficientemente en red.

Aceptado y adoptado por el entorno industrial.

Otra gran ventaja de las especificaciones “abiertas” OPC, es la utilización de lenguajes de

programación como C++ o Visual Basic como clientes OPC, para la realización de

aplicaciones a medida.

1.5.6 FUNCIONAMIENTO DE OPC.

La opción más sencilla y habitual, es utilizar OPC Automation Wrapper. Se trata de un

interfazs de automatización usado para conectarse desde un cliente (Visual Basic, Excel y

otros lenguajes de programación) a servidores OPC.

Se llama wrapper (envoltura) porque enmascara o envuelve el interfazs de

programación original “OPC Custom Interfazs Server”, que sirve los datos en C++.

Así, las llamadas desde el programa cliente al OPC Automation Wrapper, son

convertidas automáticamente al interfazs de comunicación original OPC.

La ventaja de OPC Automation Wrapper, es que proporciona una comunicación

con los servidores OPC usando un lenguaje más sencillo.

Muchos programadores están familiarizados con los servidores y los clientes de

OPC creados por los miembros de la fundación de OPC. Por ejemplo, un SCADA

es un cliente OPC de fácil programación, que intercambia datos con un servidor

OPC (alojado en un PC) el cual a su vez se comunica con los equipos físicos

(PLC, etc.). Para el programador, la comunicación en el estándar OPC es

transparente, y solamente utiliza las herramientas que proporciona el Scada. [9]



47

II. “HARDWARE Y SOFTWARE PARA SISTEMAS DE CONTROL DIGITAL”

En este capítulo se abordan los conceptos de Controlador Lógico Programable (PLC),

Sistema de control distribuido (SCD), Sistemas de Adquisición de Datos (SCADA), y un

lenguaje de programación como lo es Visual Basic en su versión 6.0 dando una

explicación breve de éstos para resaltar las características de cada una de ellos

asimismo mostrar información de las herramientas de software y hardware que serán

útiles en el desarrollo del proyecto.



48

2. EVOLUCION DE LOS SISTEMAS DE CONTROL La aparición de los sistemas de control tal y como se conocen en la actualidad es el

resultado de un proceso largo de evolución tecnológica.

Los primeros sistemas de control que conocemos son las trampas de caza. Estaban

dotadas de un elemento, a modo de trinquete primitivo, que sujetaba la trampa abierta.

Cuando algún animal pisaba encima, el trinquete dejaba de sujetar la trampa, cerrándola y

atrapando al animal.

Uno de los ejemplos más antiguos de sistemas automáticos son los mecanismos

reguladores con flotador, desarrollados en Grecia durante el siglo III a.C., como el reloj de

agua de Ktesibios o la lámpara de Filón, que permitía mantener un nivel constante de

aceite. En el siglo I d.C. Herón publicó su obra Pneumatica, en la que describía varios

automatismos hidráulicos y neumáticos.

En la Revolución Industrial, la invención de la máquina de vapor supuso un avance

enorme en la automatización de los sistemas. Se aplicó principalmente a la tracción de

locomotoras y vehículos, y posteriormente derivó en la invención de los motores de

combustión interna. Todas estas invenciones tienen en común el aporte de un medio

energético a una máquina para que funcione de forma autónoma.

El nacimiento de la automatización industrial surgió con la invención del regulador

centrífugo de Watt, que permitía controlar la velocidad de las máquinas de vapor.

A partir del siglo XIX comenzaron a aparecer multitud de aparatos que realizaban

funciones automáticas, como máquinas mecánicas de multiplicar o una máquina para

resolver ecuaciones de segundo grado inventada por Charles Babbage

La Segunda Guerra Mundial marcó un hito en el desarrollo de los sistemas de control

automáticos, coincidiendo con el desarrollo de la electrónica. Así, se avanzó

enormemente en los medios de control con fines militares, como el radar, el piloto

automático en los aviones, los sistemas de cálculo de tiro o las comunicaciones a través

de la radio y la telefonía.

A partir de los años cincuenta comenzó la incorporación de los ordenadores para el

control de procesos, naciendo los plc y los robots. En 1954, el norteamericano G. Devol



49

desarrolló un brazo mecánico programable capaz de realizar tareas específicas, y durante

la misma década una empresa norteamericana instaló el primer plc en sus cadenas de

montaje.

En definitiva, se puede decir que el desarrollo de los sistemas de control automáticos ha

supuesto que los objetos de consumo posean una autonomía tal que funcionan

prácticamente sin intervención de las personas, no solo en la industria, sino también, en

el hogar.

El control automático de procesos se utiliza debido a que reduce el costo de os procesos

industriales, lo que compensa con creces la inversión en equipo de control. Además de

las ganancias intangibles que se obtienen tales como la eliminación de mano de obra

pasiva y la supresión de errores. [15]

2.1. CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE “PLC”

2.1.1. ANTECEDENTES. Su historia se remonta a finales de la década de 1960 cuando la industria buscó en las

nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazar los sistemas

de control basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes

comúnmente utilizados para el control de los sistemas de lógica combinacional.

En 1969 la División Hydramatic de la General Motors instaló el primer PLC para

reemplazar los sistemas inflexibles alambrados usados entonces en sus líneas de

producción.

Ya en 1971, los PLCs se extendían a otras industrias y, en los ochentas, ya los

componentes electrónicos permitieron un conjunto de operaciones en 16 bits, comparados

con los 4 de los 70s, en un pequeño volumen, lo que los popularizó en todo el mundo.

En los primeros años de los noventas, aparecieron los microprocesadores de 32 bits con

posibilidad de operaciones matemáticas complejas, y de comunicaciones entre PLC‟s de

diferentes marcas y PCs, los que abrieron la posibilidad de fábricas completamente

automatizadas y con comunicación a la gerencia en "tiempo real". [15]



50

2.1.2. ¿QUÉ ES UN CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE?

De acuerdo con la definición de la "Nema" (National Electrical Manufacturers Association)

un controlador programable es: "Un aparato electrónico operado digitalmente, que usa

una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones para

implementar funciones específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de

tiempos, conteo y operaciones aritméticas para controlar, a través de módulos de

entrada/salida digitales (ON/OFF) o analógicos (1 5 VDC, 4 20 mA, etc.), varios tipos de

máquinas o procesos.[16]

2.1.3. ARQUITECTURA DE UN PLC CONVENCIONAL En su forma más básica el PLC costa de los siguientes elementos

1. Fuente de Alimentación. Suministra el voltaje requerido para el funcionamiento de

los componentes electrónicos del PLC.

2. Memoria. Se almacenan las instrucciones (lógica de control) que definirá la

secuencia de control y las variables internas y externas

3. Unidad de control de Procesos (CPU). Se encarga de procesar las instrucciones

almacenadas en la memoria, para ordenar a las tarjetas de salida.

4. Tarjetas de Salidas. Se encargan de transformar los estados de las señales de

control, generadas por la CPU en señales de campo

5. El Bus de Datos. Medio por el que transitan los datos de distintos componentes del

PLC.

La figura 14 muestra de manera gráfica los componentes de un PLC convencional



51

Figura 14. Arquitectura de un PLC convencional.

2.1.4. CICLO DE TRABAJO DEL PLC El PLC está siempre repitiendo un ciclo, llamado ciclo de SCAN, como se observa en la

figura 14 y consiste en lo siguiente:

a) En primer lugar lee todas las entradas y almacena el estado de cada una de

ellas

b) En segundo lugar ejecuta las operaciones del programa siguiendo el orden en

que se han grabado.

c) En tercer lugar escribe el resultado de las operaciones en las salidas.

d) Una vez escritas todas las salidas (activando o desactivando las que el

resultado de las operaciones así lo requieran) vuelve al paso a.

Fuente de Alimentación

Memoria CPU Tarjetas de Entrada

Bus de Datos

Tarjetas de Salida



52

Lee las entradas

Almacena estado de las

entradas

Ejecución del programa

Almacena estado de las

entradas

Este ciclo de Scan se realiza indefinidamente hasta que pasemos el conmutador de la

CPU a la posición STOP. Como se observa en la figura 15.

Figura 15. Ciclo de Trabajo del PLC.

Comunicación del PLC

El PLC tiene tres niveles de comunicación, éstos son:

Nivel de control. Comprende el intercambio entre controladores

Nivel Instrumentos. Incluye el protocolo de comunicación de toda la

instrumentación de campo con el controlador

Nivel Supervisión. Abarca la comunicación entre controladores con la finalidad de

supervisar las condiciones del controlador y las variables de campo.

2.1.5 VENTAJAS DEL PLC Los PLC pueden realizar un amplio rango de tareas de automatización. Estos son típicos

en procesos industriales en la manufactura donde el costo de desarrollo y mantenimiento

de un sistema de automatización es relativamente bajo. Los PLC contienen todo lo

necesario para manejar altas cargas de potencia; se requiere poco diseño eléctrico y el

problema de diseño se centra en expresar las operaciones y secuencias en la lógica de

escalera (o diagramas de funciones).

CICLO

SCAN



53

Gracias a ellos, es posible ahorrar tiempo en la elaboración de proyectos, pudiendo

realizar modificaciones sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamaño reducido y

mantenimiento de bajo costo, además permiten ahorrar dinero en mano de obra y la

posibilidad de controlar más de una máquina con el mismo equipo. Sin embargo, y como

sucede en todos los casos, los controladores lógicos programables, o PLCs, presentan

ciertas desventajas como es la necesidad de contar con técnicos calificados y adiestrados

específicamente para ocuparse de su buen funcionamientos.

Para el desarrollo del proyecto se utiliza un PLC marca Allen Bradley, Compactlogix

modelo L32E debido a que éste fue proporcionado para la realización de esta tesis, cuya

construcción física y características se indican en la figura 16 y tabla 4 respectivamente.

Figura 16. Dimensiones del PLC CompactLogix LE32E

:



54

2.2 SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO (SCD).

2.2.1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS. En 1975, fue presentado por primera vez al público el sistema basado en

microprocesadores, completamente digital. Este novedoso concepto de control agrupa en

un solo conjunto de equipos electrónicos, todo lo necesario para manejar desde una

consola en pantallas y teclados, en contraste con los grandes tableros de control, todo un

proceso industrial. Este moderno sistema se dio a conocer como “Sistemas de Control

Distribuido” ya que el concepto básico en el que su fundamentó fue la distribución

geográfica de los controladores, que además de estar en un lugar más cercano

físicamente al proceso, tendría la facilidad de enviar toda la información hasta el cuarto de

control donde el operador de la planta tendría acceso a ella, de manera irrestricta.

2.2.2. ARQUITECTURA TÍPICA DEL DCS.

2.2.2.1. SISTEMAS DE CONTROL DISTRIBUIDO (ARQUITECTURA). Hablando de manera general de los sistemas de control moderno que representan

características de control avanzado, en el sentido de que sean capaces de manejar no

solo los lazos de control con una ley de control especifica, sino de utilizar modelos

matemáticos de los procesos, dando una ley de control no conocida o preestablecida,

combinando funciones matemáticas y lógicas; con flexibilidad y maniobrabilidad, ya que

todas éstas se generan en base a un programa o configuración, entonces se habla de los

sistemas de control avanzados, los cuales pueden ser divididos la siguiente manera:

SISTEMAS AVANZADOS DE

CONTROL DE PROCESOS

SISTEMAS DE SISTEMAS DE

CONTROL DISTRIBUIDO CONTROL CENTRALIZADO

Figura 17. División de los sistemas de control avanzado



55

Figura.17 Se puede apreciar que en el control distribuido las funciones de control residen

en las unidades de control local, mientras que en los sistemas centralizados, estas

residen en la unidad central, estando remotas solo en las entradas y salidas que se

ubican en gabinetes locales, cuyos cables se llevan hasta la instrumentación de campo y,

por medio de otros cables que contribuyen a la pista de datos, se envían al cuarto de

control central.

2.2.2.2. ARQUITECTURA TÍPICAS DE CONTROL DISTRIBUIDO. Actualmente existen sistemas en la industria del control que presentan diversas

arquitecturas entre las que destacan tres:

Arquitectura tipo lineal o Bus.

Arquitectura tipo anillo.

Arquitectura tipo mixto.

En forma funcional la Figura 16. Presenta los componentes principales de cualquier

sistema de control de procesos avanzados o modernos, donde se puede observar que los

dispositivos de entrada miden las condiciones del proceso. Estos dispositivos pueden ser

analógicos tal como los transmisores de flujo, presión o analizadores, o pueden ser

discretos como interruptores de la presión e interruptores de límite, las válvulas de control.

Estos dispositivos alimentan sus señales vía módulos de entrada a las funciones de

control. La función de estos módulos de entrada es acondicionar las señales para darles

la forma que sea aceptable para los circuitos y dispositivos internos de un Sistema de

Control Avanzado de Procesos (SCAP).

Los cuatro componentes principales son de un DCS son (figura 18):

Modulo de comunicaciones de E/S.

El Procesador.

La Memoria.

La Fuente de Poder.



56

Figura 18. Principales componentes de un SCD

La interfaz de operador, como su nombre indica proporciona los medios para que el

operador observe la información que existe en el SCAP, en varias presentaciones, tal

como gráficos, alarmas, y tendencias históricas de los registros del comportamiento del

proceso.

Los módulos de salida realizan funciones inversas a los de entrada, ellos transforman las

señales del SCAP hacia el proceso, para que los elementos finales de control manejen las

variables manipuladas y ajusten las condiciones del proceso llevándolas al punto de

ajuste deseado que determina el modulo de control del SCAP.

Como se vio en la Figura 17 los SCAP pueden dividirse en 2 grandes filosofías o

categorías:

PROCESO

MODULOS DE

Dispositivos de

Entrada

Analógicos y Discretos

Dispositivos de Salida

Analógicos y Discretos

Funciones de control Lógicos

PID

Interfaz con el Operador

Pantalla/Teclado

MODULOS DE



57

Control Distribuido

Control Centralizado

En el primer caso los módulos de E/S y de control están contenidos en un gabinete

localizado cerca del proceso que controla (a veces se usan cuartos satélites), que se

enlazan vía una pista de datos a través del modulo de comunicaciones, mientras que la

interface con el operador se encuentra en una cuarto de control remoto.

2.2.3. COMPONENTES DE HARDWARE (EQUIPOS). 2.2.3.1. EQUIPOS.

En los sistemas de control distribuido se requiere tener un tipo de equipos mínimo que no

dependan de la arquitectura, sino de las funciones, y otro tipo que permita hacer la

arquitectura deseada en el sistema.

En general, podemos establecer los siguientes equipos:

Procesador de datos.

Módulos de Entrada Analógicas (EA).

Módulos de Entrada Digitales (ED).

Módulos de Salida Analógicas (SA).

Módulos de Salida Digitales (SD).

Redes de Comunicaciones.

Interfaz de Comunicación.

Fuentes de Poder.

Módulos de Entrada de Bajo Nivel

Interface de Operador.

Además de los equipos antes mencionados, un sistema de Control Distribuido puede

tener equipos y subsistemas de respaldo en redundancia, así como equipos y

subsistemas para conectarse a otros sistemas superiores, que le permitan desarrollar

funciones de optimización y control avanzado, y aun mas, tener una red de manejo

administrativo gerencial donde la empresa, programando la producción y factibilidad de

realización de lotes de producto, con pronóstico de costos, tiempos, financiamientos,

utilidades y proyección de mercados nacionales e internacionales. Estos equipos se alzan

vía sistema de cómputo con programas especializados. [4]



58

2.2.3.2. CARACTERÍSTICAS NECESARIAS PARA LOS EQUIPOS. Los sistemas de Control Distribuido están integrados en equipos cuyos componentes se

alojan en gabinetes que se construyen según las normas aplicables generalmente NEMA.

Los que se instalan en el campo a la intemperie, deben ser NEMA 4X, que su ambiente

G-X y que se construyen con materiales resistentes a la lluvia, corrosión, sol, etc., y que

son gabinetes herméticos con un sistema de inyección de aire limpio para enfriamiento

local.

Generalmente, los equipos de Control Distribuido tienen limitaciones ambientales que en

general serian las siguientes:

Temperatura Máxima: 50°C

Humedad Relativa: 95% res. condensable

Alimentación Eléctrica: 125 VAC. libre de ruido por lo que

require acondicionamiento

Respaldo en Falla de Energía: UPS con banco de baterías para un

Tiempo específico típicamente 30min.

Libre de Vibración.

Piso Falso: Tipo antiestético

Sistema de Tierras: Separado con resistencias menor de 5Ω

Sistema de Protección: Contra incendio, detección y extinción con

CO2 preferentemente

Entradas/Salidas: Compatibles con la instrumentación de

Campo, y sean transmisores o elementos de

control que tengan polaridades compatibles

en tipo y nivel de voltaje

Equipos Auxiliares: Configuradores, Diagnosticadores de

fallas, PC´s y algunas interfazss para

transmitir datos a otros equipos de marcas

distintas y características eléctricas y

protocolos diferentes



59

Puertos de Comunicación: Universales y particulares según sea el

caso (RS-232, 422, 485) puertos seriales,

puertos paralelos también.

E/S Digitales: Tipo estado sólido o tipo relevador

E/S Analógicas: Alto Nivel 4-20mA dc (1-5 Vdc)

2.2.3.3. DESVENTAJAS DE UN SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO. Falla del Sistema. No es predecible ya que son sistemas basados en

microprocesadores.

La falla de los módulos de entrada, introducen señales falsas al sistema que lo

llevan a responder en forma correspondiente.

Los módulos de salida pueden fallar cortocircuitándose los equipos de estado

sólido llevando a las salidas a un estado de energización permanente.

Los subsistemas de control que se componen de tarjetas de CPU y memoria, a

veces se ven afectados por interferencias electromagnéticas o electrostáticas, que

pueden causar paros totales repentinos en el proceso.

Cuando hay fallas de energía, se pueden tener acciones erráticas al entrar y

funcionar el sistema de respaldo UPS, o al regresar la fuente principal de energía.

Peligro de corto circuito con cables y posible interferencia electroestática con ellos.

Estos problemas se deben diagnosticar.

Los módulos de comunicación pueden fallar, causando una interrupción en la

comunicación y el aislamiento de los componentes en el Sistema de Control. Se

recomienda usar redundancia por vías distintas.

Se recomienda no usar walkie-talkies en las cercanías de los Sistemas de Control

Distribuido debido a que ocasionan interferencias.

2.3. SCADA (SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION)

2.3.1. ORIGEN Y EVOLUCIÓN. Cada vez que se ha realizado el control de un sistema, grande o pequeño, ha sido

necesario tener información visual de cómo está funcionando. Así, a medida que los

sistemas de control han ido evolucionando y se han hecho cada vez más complejos, ha

aumentado también la complejidad de los elementos que proporcionan la información al

usuario.



60

Las necesidades de ver y controlar a distancia una máquina aparecían en los primeros

cuadros de control, donde multitud de luces indicaban las diferentes situaciones previstas

de la máquina. Cualquier situación imprevista, o pasada por alto, significaba varias horas

de trabajo de electricista para llevar la señal olvidada al panel de control y podía ser que

no hubiera espacio para colocar el indicador.

La aparición de la informática permitió realizar este tipo de control de manera más sen-

cilla, sin la necesidad de tener a verdaderos expertos en sistemas de automatización cada

vez que hiciera falta cambiar el ajuste de un temporizador en un sistema de control.

Los grandes cuadros de control empezaron a convertirse en monitores que podían

mostrar la misma información. Pero cualquier cambio en la presentación era más sencillo

de realizar. Bastaban unas modificaciones en el código de la aplicación para que en la

pantalla apareciera.

Vista la necesidad, varios fabricantes desarrollaron entonces paquetes de software

capaces de comunicarse con los sistemas de control existentes y permitieron así una

flexibilidad de uso no imaginada hasta el momento. Esta tendencia ha ido en aumento, de

tal manera que hoy día las opciones existentes son numerosas. Algunos de los más

conocidos se muestran en la tabla 4:

Tabla 4. Tipos de Fabricante y Software.

FABRICANTE SOFTWARE

DISEÑADO

Intellution IF1X

Omron SCS

Siemens WinCC

Rockwell

Automation

RS-View

Wonderware InTouch

GE-Fanuc Cimplicity

La evolución de los sistemas operativos ha incrementado y sus posibilidades son más

amplias, permitiendo las estructuras multipuesto gracias a los sistemas de red

informáticos.



61

Con la entrada de Internet en el mundo de las comunicaciones industriales ahora es

posible conectarse con un sistema de control situado en cualquier lugar del mundo gra-

cias a la tecnología Web-Serven un ordenador dotado de un explorador y la dirección IP

del sistema que queremos visualizar serán suficientes.

Fue entonces cuando Wonderware pudo demostrar ante los organismos competentes en

el caso que los procesos supervisados mediante su software eran seguros. Al estar

basado en Windows era sencillo de documentar y los procesos se podían representar de

manera gráfica, más fácil y segura de interpretar, mucho más que obtener una serie de

líneas de texto (DOS). Esta compañía fue la primera en cumplir las exigencias de las

agencias estatales estadounidenses. Incluso hoy día hay compañías de seguros y

empresas de Estados Unidos que recomiendan el uso de este paquete de software.

Debemos de tener en cuenta que actualmente los grandes fabricantes de sistemas HMI

ofrecen prestaciones similares.

Con la entrada de técnicas de intercambio de información entre aplicaciones, como DDE

(Dynamic Data Exchange, Intercambio dinámico de datos), se simplificó en gran medida el

desarrollo de software. En los años ochenta todo el mundo tenía sus propios desarrollos

de software, por supuesto incompatibles con el resto.

Con el auge de Windows también recibió un impulso el desarrollo de utilidades para

comunicarse con aplicaciones que funcionaban con este sistema operativo (drivers o

controladores). A partir de entonces todos los fabricantes empezaron a tomar a Windows

y a DDE como el medio para unir todas las piezas.

A mediados de los noventa aparece una versión de Visual BASIC que permite crear, con

gran facilidad, controles gráficos e interfazss de usuario gracias a utilidades ya definidas.

Colocar un botón en pantalla es simplemente eso, picar y arrastrar el botón, ya

confeccionado, hasta el lugar deseado.

2.3.2. EL SISTEMA SCADA. Damos el nombre de SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) a cualquier

software que permita el acceso a datos remotos de un proceso y permita, utilizando las

herramientas de comunicación necesarias en cada caso, el control del mismo.

No se trata de un sistema de control, sino de una utilidad software de monitorización o

supervisión, que realiza la tarea de interfaz entre los niveles de control (PLC) y los de

gestión, a un nivel superior.



62

Los objetivos para que su instalación sea perfectamente aprovechada son los siguientes:

Funcionalidad completa de manejo y visualización en sistema operativo Windows sobre

cualquier PC estándar. La arquitectura abierta que permita combinaciones con

aplicaciones estándar y de usuario, que consientan a los integradores crear soluciones de

mando y supervisión optimizadas (Active X para ampliación de prestaciones, OPC para

comunicaciones con terceros, OLE-DB para comunicación con bases de datos, lenguaje

estándar integrado como VB o C, acceso a funciones y datos mediante API).

Sencillez de instalación, sin exigencias de hardware elevadas, fáciles de utilizar, y con

interfaces amigables con el usuario.

Permitir la integración con las herramientas ofimáticas y de producción.

Fácilmente configurable y escalable, debe ser capaz de crecer o adaptarse según las

necesidades cambiantes de la empresa.

Ser independiente del sector y la tecnología.

Funciones de mando y supervisión integradas.

La topología de un sistema SCADA variará adecuándose a las características de cada

aplicación. Unos sistemas funcionarán bien en configuraciones de bus, otros en

configuraciones de anillo. Unos necesitarán equipos redundantes debido a las

características del proceso, etc.

2.3.3 OBJETIVOS DE UN SCADA. Proporciona que un sistema sea más económico ya que facilita ver qué ocurre en la

instalación desde la oficina que enviar a un operario a realizar la tarea. Ciertas revisiones

se convierten innecesarias.

A través del fácil acceso será posible modificar los parámetros de funcionamiento de cada

elemento del sistema, poniendo fuera de servicio los que den indicios de anomalías;

consultar el estado de las estaciones, detener los actuadores que no sean necesarios, la

adquisición de datos materializa la posibilidad de obtener datos de un proceso,

almacenarlos y presentarlos de manera inteligible para un usuario no especializado. La

misma aplicación se puede programar de manera que nos avise cuando se aproximen las

fechas de revisión o cuando una máquina tenga más fallos de los considerados normales

proporcionando de esta manera un fácil mantenimiento en cualquier proceso.[1]

El SCADA proporciona ergonomía que procura hacer que la relación entre el usuario y el

proceso sea lo menos rígido posible. Los modernos ordenadores, con sus prestaciones



63

gráficas, intentan sustituir a los grandes paneles, repletos de cables, pilotos y demás

paralaje informativo. Pero hay un problema que aún persiste: cómo presentar toda esa

información sin aburrir ni fatigar al usuario. Todos los datos recopilados pueden ser

valorados de múltiples maneras mediante herramientas estadísticas, gráficas, valores

tabulados, etc., que permitan explotar el sistema con el mejor rendimiento posible.

Buscando sistemas abiertos, es decir, sin secretos ni sorpresas para el integrador. La

documentación de los protocolos de comunicación actuales permite la interconexión de

sistemas de diferentes proveedores y evita la existencia de lagunas informativas que

puedan causar fallos en el funcionamiento o en la seguridad.

2.3.5. EL CONTROL A DISTANCIA. La forma en la cual las señales se intercambian entre el sistema a controlar y el sistema

que controla. Aparece el concepto de telemetría (medida a distancia), entendido como la

transmisión a distancia de información sobre algún tipo de magnitud. Si además la

presentación de los datos se realiza de forma inteligible ya nos proporciona la base para

el desarrollo de un sistema de control y monitorización a distancia. La figura 19 ejemplifica

un control a distancia.

Figura 19. Medida a distancia.

Un ejemplo de telemetría es el control de llenado de un tanque industrial. Unos sensores

se ocupan de vigilar el nivel de agua, informando a la bomba de cuándo debe ponerse en

marcha para bombear agua al tanque, si hay nivel insuficiente en éste o cuando debe

detenerse, si el depósito está lleno o el nivel del tanque no es suficiente.



64

2.4 VISUAL BASIC 6.0.

Visual Basic es un lenguaje de programación orientado a objetos con propiedades y

métodos, pero carece de los mecanismos de herencia y polimorfismo propios de los

verdaderos lenguajes orientados a objetos como Java y C++ creado por Microsoft. La

programación en Visual Basic se basa en un ambiente de desarrollo totalmente gráfico,

que facilita la creación de interfaces gráficas, y en cierta medida, también la programación

misma incorpora todas las herramientas necesarias para la creación de cualquier

aplicación para Windows pudiendo incorporar todos los elementos de este entorno

informático: ventanas, botones, cajas de diálogo y de texto, botones de opción y de

selección, barras de desplazamiento, gráficos, menús, etc.

Eventos: Son Acciones del usuario sobre el programa tales como clicar sobre un botón,

arrastrar un icono, el elegir una opción de un menú, o simplemente mover el ratón. Cada

vez que se produce un evento sobre un determinado tipo de control, Visual Basic 6.0

comienza una determinada función o procedimiento que realiza la acción programada por

el usuario para ese evento concreto. Estos procedimientos se llaman con un nombre que

se forma a partir del nombre del objeto y el nombre del evento, separados por el carácter

(_), como por ejemplo txtBox_click.

Métodos: Son funciones que del mismo modo son llamadas desde programa, pero a

diferencia de los procedimientos no son programadas por el usuario, sino que vienen ya

pre-programadas con el lenguaje. Los métodos realizan tareas típicas, previsibles y

comunes para todas las aplicaciones. De ahí que vengan con el lenguaje y que se libere

al usuario de la tarea de programarlos. Cada tipo de objeto o de control tiene sus propios

métodos.

Proyecto: Cada aplicación que se empieza a desarrollar en Visual Basic 6.0 es un nuevo

proyecto, éste comprende otras componentes más sencillas, como por los formularios y

métodos.

Formularios: Son las ventanas de la interfaz de usuario de la nueva aplicación

2.4.1 EL ENTORNO DE PROGRAMACIÓN VISUAL BASIC 6.0

Cuando se arranca Visual Basic 6.0 aparece en la pantalla una configuración similar a la

mostrada en la Figura 20. En ella se pueden distinguir los siguientes elementos:



65

1. La barra de títulos, la barra de menús y la barra de herramientas de Visual Basic

6.0 en modo Diseño (parte superior de la pantalla).

2. Caja de herramientas (toolbox) con los controles disponibles (a la izquierda de la

ventana).

3. Formulario (form) en gris, en que se pueden ir situando los controles (en el

centro). Está dotado de una rejilla (grid) para facilitar la alineación de los

controles.

4. Ventana de proyecto, que muestra los formularios y otros módulos de programas

que forman parte de la aplicación (arriba a la derecha).

5. Ventana de Propiedades, en la que se pueden ver las propiedades del objeto

seleccionado o del propio formulario (en el centro a la derecha). Si esta ventana no

aparece, se puede hacer visible con la tecla <F4>.

6. Ventana FormLayout, que permite determinar la forma en que se abrirá la

aplicación cuando comience a ejecutarse (abajo a la derecha).

Figura 20. Entorno de programación de visual Basic



66

2.4.2 VENTAJAS En Visual Basic se pueden realizar aplicaciones orientadas a objetos (POO), con lo que

su código será más robusto y fácilmente transferible a otros lenguajes, más sencillo de

depurar y de reutilizar en nuevas aplicaciones. Debido a que es un lenguaje muy

extendido resulta simple acceder a una gran cantidad de ayuda a través de tutoriales,

listas de correo, foros, páginas web o en forma de material impreso (libros). Además de

poder encontrar infinidad de recursos tanto gratuitos como de terceras empresas

(utilidades, controles ActiveX, código, etc.). Por todo lo anterior la creación de la interfazs

hombre maquina del proyecto es realizada a través de éste lenguaje de programación ya

que se adapta a las necesidades de un programador de aplicaciones SCADA, diseñando

su propia aplicación no estará limitado por las características de un SCADA cerrado y

suministrando al cliente aquello que éste solicite.

2.5 RSLOGIX 5000 Para la programación del PLC es necesario el uso del software de programación RSLogix

5000 compatible con la familia escalable de controladores programables de

automatización (PAC) Logix, es una plataforma que puede utilizarse para aplicaciones de

base discreta, de proceso, de lote, de movimiento, de seguridad y de variadores, permite

fragmentar la aplicación en programas más pequeños que pueden volver a utilizarse,

rutinas e instrucciones que pueden crearse al utilizar distintos lenguajes de programación:

diagrama de lógica de escalera, diagrama de bloque de funciones, texto estructurado y

diagrama de funciones secuenciales. Con el software RSLogix 5000 se puede configurar

de forma fácil y rápida la mayoría de los módulos E/S mediante los perfiles de módulo

dedicados. Además, estos perfiles permiten obtener acceso fácilmente a la información de

estado y de diagnóstico. La integración y la documentación de los datos E/S en la

aplicación es muy simple porque la configuración y el estado de los módulos E/S están

disponibles como estructuras de datos descriptivas, definidas previamente. Por tanto, no

es necesario buscar en manuales para averiguar dónde se han asignado los datos E/S en

la memoria del controlador y crear y administrar símbolos para cada ubicación de

memoria en un esfuerzo por documentar su código. Puesto que los datos de módulo E/S

se representan en el controlador también como tags, es posible hacer referencia de forma

fácil y rápida a los datos E/S en las visualizaciones de la interface operador-máquina, sin

tener que administrar otra base de datos en el software de la interfaz operador-máquina.



67

III. “DISEÑO Y PUESTA EN MARCHA DEL SOFTWARE DE

SUPERVISIÓN COMUNICADO MEDIANTE TECNOLOGÍA OPC”

Este capítulo explica la realización del software y se ahonda en su capacidad para adquirir

datos desde un controlador digital Compactlogix Allen-Bradley. Como se señalo

anteriormente la tecnología de comunicación tiene el nombre de OPC. De igual manera

dentro de este apartado se integra una aplicación práctica al diseñarse una interfaz

gráfica en Visual Basic a través de imágenes dinámicas que permiten la visualización de

los parámetros para el control de nivel de una caldera de tubos de humo. La aplicación

incluye el desarrollo de la lógica de control necesaria, programada en el controlador

digital. Así mismo se exponen todas las consideraciones de proceso necesarias para el

desarrollo óptimo del proyecto



68

3.1 HERRAMIENTAS A UTILIZAR OPC se ha convertido en un estándar industrial ampliamente utilizado para la

comunicación entre aplicaciones. La base fundamental para OPC es DCOM, esta

enormemente probada en campo, es estable y está diseñada bajo la plataforma de

Microsoft, que es la plataforma predominante en control de procesos para la capa LAN y

superiores [17].

Como se reviso en el capítulo 1, el software que permite la lectura y escritura de datos en

un PLC por OPC se conoce como software cliente. De igual forma se requiere de un

software servidor que funcione como interfaz hacia los clientes, al convertir el formato de

intercambio de datos en uno estandarizado lo cual se logra con la tecnología DDE de

Microsoft.

En primer lugar se opto por realizar toda la programación con el lenguaje Visual Basic,

desde algoritmos de prueba hasta la presentación final del software, esto gracias a su

confiabilidad, estabilidad y facilidad de programación.

Dado que el proyecto está orientado a mostrar la interoperabilidad lograda mediante OPC,

es necesario emplear esta herramienta dentro de una aplicación industrial, además de

que sin ella el código de programación se vuelve inteligible para toda aquella persona que

no tenga conocimiento amplio en programación. En lo que a las herramientas de

hardware respecta, el uso de un controlador digital Allen-Bradley que posea un puerto de

comunicación RS-232 o Ethernet es suficiente para la ejecución de la lógica necesaria

para mantener controlado el proceso o problema planteado. Se opto por la utilización de

un PLC Allen-Bradley debido a su facilidad de adquisición.

Así mismo resulta necesaria una computadora personal con sistema operativo Windows

XP profesional, donde se instalen los paquetes de software necesarios tanto para el

enlace del PLC con la computadora así como la programación de la lógica de control.

Los elementos tanto de hardware como de software seleccionados para la realización del

proyecto se muestran en la tabla 5.



69

Tabla 5. Elementos utilizados en el desarrollo del proyecto.

Computadora Personal con Microsoft

Windows XP Professional

Software Visual Basic 6.0

Software RSLinks Classic v 2.52.00

Software RSLogix 5000 v 13.0

PLC Compactlogix L32E (Fuente y CPU)

3.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO A CONTROLAR Con el fin de demostrar la eficiencia de OPC, se presenta su aplicación para el monitoreo

y control de nivel en una caldera de tubos de humo.

Las calderas de vapor se utilizan en la mayoría de industrias debido a que muchos

procesos emplean grandes cantidades de vapor. La caldera se caracteriza por una

capacidad nominal de producción de vapor en Kg/h a una presión especificada, por lo cual

se deben cumplir los siguientes puntos durante su operación:

a) aportar una energía calorífica suficiente en la combustión del fuel-oil o del gas

con el aire.

b) desde el punto de vista de seguridad, el nivel de agua debe estar controlado y

mantenido dentro de unos límites.

c) es necesario garantizar una llama segura en la combustión.

d) el sistema de control debe ser seguro en la puesta en marcha, en la operación

y en el paro de la caldera.

La caldera que se utiliza para ejemplificar debe entregar vapor saturado a la salida, para

que esto sea posible deberá existir un suministro de agua hacia la caldera con la mínima

cantidad de oxigeno disuelto, así como alimentación de combustible que nos proporcione

la energía necesaria para calentar el agua y además un flujo de aire proporcional al poder

calórico del combustible.



70

En la figura 21 se explica de manera sencilla como se podría controlar la cantidad de

vapor que se produce al calentar agua contenida en un recipiente, a partir de su

calentamiento por la combustión de gas.

Figura 21. Ejemplo de control en una caldera

Considerando lo anterior, la caldera cuenta con dos lazos principales de control:

- Control de Combustión

- Control de Nivel

Sin embargo, dado que la finalidad es demostrar la eficiencia e interoperabilidad que OPC

brinda a las comunicaciones, bastara con enfocar solo el lazo de control de nivel.

Control de Nivel

• Objetivos:

– Controlar el nivel del agua en la caldera al modular la válvula de control del

agua de alimentación.

– Evitar daños térmicos que se presentarían si el nivel bajo de agua

descubre los tubos verticales, y no existe enfriador en los tubos del horno.



71

- Evitar choque térmico y golpe de ariete ya que el nivel alto de agua inunda

los separadores de vapor, y el agua entra en los tubos de vapor de alta

velocidad pudiendo provocar dichos fenómenos.

La capacidad de producción de vapor está vinculada a la potencia de diseño de la

caldera, y en el proyecto se planteo una caldera de mediana potencia (6,000 a 15000

Kg/h), la demanda exacta de proceso se propuso como constante 12480 Kg/h lo cual

equivale a 208 Kg/s, esto por fines prácticos que nos permitirán enfocarnos en los

objetivos del proyecto.

3.2.1 DIAGRAMA DE TUBERÍAS E INSTRUMENTACIÓN

El tipo de sistema de control recomendada para calderas de mediana capacidad tiene el

nombre de regulación de nivel de dos elementos y como lo ilustra la figura 22 se logra

con un controlador de caudal de vapor y un controlador de nivel cuyas señales de salida

se comparan en un relé de relación que actúa directamente sobre la válvula de control del

agua de alimentación. El Diagrama de Tuberías e Instrumentación para el lazo de control

de nivel de la caldera.

Figura 22. DTI para el control de nivel en la caldera



72

Un control de nivel óptimo se puede obtener mediante un medidor de presión diferencial,

la primera toma censa la presión del vapor mientras que la toma inferior mide la presión

de salida del vapor más la presión ejercida por el líquido que está siendo calentado, de

esta forma la diferencia de presiones resulta ser la presión que el liquido contenido en el

tanque ejerce por la fuerza de gravedad. Además con el fin conocer la demanda de vapor

se coloca un medidor de flujo, normalmente placa de orificio, que podría ser necesario si

se presentan variaciones moderadas en la demanda, lo cual no aplica para este proceso,

en este caso el medidor de caudal se utiliza con el objetivo último de simular el monitoreo

de caudal en la estación de control.

3.3 ESTRATEGIA DE CONTROL El algoritmo de control propuesto para ejemplificar el monitoreo está dividido en dos

modos principales, control automático y control manual.

3.3.1 CONTROL AUTOMÁTICO Cuando el permisivo automático se encuentre activado, el nivel de la caldera deberá

mantenerse dentro de los límites seguros, estos se calculan a partir del valor ideal de nivel

que es la mitad de la escala, el rango que queda comprendido dentro de los límites se

nombro histérisis la cual es indicada por el operador. La válvula FV-16 que regula el

caudal de alimentación de agua se cerrara automáticamente en el momento que se

alcance el límite superior de nivel y se abrirá cuando disminuya al límite inferior. Durante

el modo automático el control manual de la válvula se encuentra desactivado.

3.3.2 CONTROL MANUAL

Si el permisivo automático se encuentra desactivado, la apertura o cierre de la válvula

FV-16 deberá ser manipulable por el operador y al igual que en el control automático, el

nivel de la caldera dependerá de la cantidad de agua a presión que la válvula permita

pasar en función del tiempo. Sin embargo por seguridad los límites de nivel no se deben

descuidar y es por esta razón que una vez alcanzado el límite superior de nivel el

controlador forzara el cerrado de la válvula, por otra parte, si el nivel alcanza el límite

inferior, el controlador de nivel deberá forzar el apagado de los quemadores de la caldera

y mantener la válvula cerrada.



73

3.4 LÓGICA DEMOSTRATIVA PARA EL CONTROL DE PROCESO Diagrama ladder (escalera) es un lenguaje de programación que permite representar

gráficamente el circuito de control de un proceso dado mediante el uso simbólico de

contactos N.A. y N.C., temporizadores, contadores, registros de desplazamiento, relés,

etc. este tipo de lenguaje debe su nombre a su similitud con los diagramas eléctricos de

escalera, es decir, el circuito eléctrico se pasa a diagrama de escalera.

Se debe recordar que mientras que en el diagrama eléctrico todas las acciones ocurren

simultáneamente, en el programa se realizan en forma secuencial, siguiendo el orden en

el que los rungs (escalones) fueron escritos, y que a diferencia de los relés y contactos

reales (cuyo número está determinado por la implementación física de estos elementos),

en el PLC podemos considerar que existen infinitos contactos auxiliares para cada

entrada, salida, relé auxiliar o interno, etc.

3.4.1 CONSIDERACIONES PARA EL DESARROLLO DE LA LÓGICA.

Cerrado (XIC). La instrucción XIC examina el bit de datos para considerar si se cierra.

Abierto (XIO). La instrucción de XIO examina el bit de datos para considerar si se abre.

La salida se energiza (OTE). Cuando se permite la instrucción de OTE, el regulador fija el

bit de datos. Cuando la instrucción de OTE es interrumpida, el regulador despeja el bit de

datos.

Cierre de la salida (OTL).Cuando está permitido, los sistemas de instrucción de OTL da

un bit de datos. Da un bit de datos fijados hasta que se despeje, típicamente por una

instrucción OTU. Cuando está inhabilitada, la instrucción de OTL no cambia el estado del

bit de datos.



74

La salida abre (OTU).Cuando está permitida, la instrucción OTU despeja el bit de datos.

Cuando está inhabilitada, la instrucción OTU no cambia el estado del bit de datos.

Límite (LIM). La instrucción de LIM prueba si el valor de la prueba está dentro del rango,

del límite bajo al límite alto.

Igual a (EQU). La instrucción de EQU prueba si la variable A es igual a la variable B.

Menos que (LES). La instrucción de LES prueba si la variable A es menos que la variable

B.

Mayor que (GRT).La instrucción de las GRT prueba si la variable A es mayor que la

variable B.



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Menos que o igual (LEQ). La instrucción de LEQ prueba si la variable A es menor que o

igual a la variable B.

Mayor que o igual (GEQ).La instrucción de GEQ prueba si la variable A es mayor que o

igual a la variable B.

Mover (MOV). La instrucción MOV copia la variable a un destino. Sigue existiendo la

variable sin cambiar.

Contador de tiempo a retardo (TON). La instrucción de TON es un contador de tiempo que

acumula el tiempo en que se permite la instrucción (escalón - condición - es verdad).

Contador ascendente (CTU). Cuando está contando y se acciona el .CU, la instrucción de

CTU incrementa el contador por uno. Cuando está inhabilitado, la instrucción de CTU

conserva su valor de .ACC.



76

Contador Descendente (CTD). La instrucción de CTD se utiliza típicamente con una

instrucción de CTU que se refiera a la misma estructura contraria. Cuando está contando

y se acciona el .CU, la instrucción de CTU decrementa el contador por uno. Cuando está

inhabilitado, la instrucción de CTU conserva su valor de .ACC.

Reset (RES).La instrucción del RES reajusta una estructura del contador de tiempo o del

contador.

Una vez establecidas las instrucciones a utilizar, se explica la programación. En esta se

crean variables compartidas con la programación de Visual Basic y su misma magnitud la

que se transmite de la interfaz al controlador o viceversa. Como ejemplo tenemos la

variable de encendido que se considera una variable de entrada ya que su valor es

cambiado por el usuario desde la interfaz, por otro lado tenemos la variable nivel que es

una variable de salida ya que su valor es generado por el controlador y enviado hacia la

interfaz. Estas variables deben tener una buena coordinación para que la comunicación

sea correcta. La lista de variables se enuncia a continuación:

Encendido.

Variable de salida booleana (0 Apagado ó 1 Encendido).

Automático.

Variable de salida booleana (0 Manual ó 1 Automático).

Nivel.

Variable de entrada (100 a 900)

Histerisis LL.

Variable de salida analógica (Creada y controlada por el usuario).

Histerisis HH.

Variable de salida analógica (Creada y controlada por el usuario).

Flujo.

Variable de entrada constante (208).

Mando Válvula.



77

Variable de salida booleana (Tiempo de apertura de la válvula (1min.)).

Válvula Abierta.

Variable de entrada booleana.

Válvula Cerrada.

Variable de entrada booleana.

Quemador.

Variable de entrada booleana constante.

3.4.2 DIAGRAMA DE ESCALERA EN RSLINKS 5000. A continuación se explica la programación realizada a través del RSlinks5000 respecto al

diagrama ladder dando referencia a las variables establecidas que se relacionan tanto en

RsLinx5000 con Visual Basic.

En el programa es utilizado un contacto de Encendido (XIC) para controlar todo el

proceso, seguido de un contacto de Automático (XIC y XIO) el cual será activado cuando

se establezca un estado verdadero, es decir, uno lógico, por el contrario cuando haya un

estado falso o un cero lógico dará pie al modo Manual.

Una vez establecido estas variables se utiliza un contador de tiempo “Timer Auto” (TON)

utilizando una instrucción .DN para accionar un contador ascendente y descendente

“Contador Auto (CTU y CTD), teniendo en cuenta un RES para el “Timer Auto”.

Con el “Contador Auto” es utilizada la instrucción .ACC esta acción es movida mediante

MOV en donde se crea una nueva variable Nivel. Con esta nueva variable da el

accionamiento a un par de instrucciones (LEQ y GEQ) que hacen la comparación de Nivel

con dos nuevas variables Histerisis HH (LEQ) y Histerisis LL (GEQ) que energizan una

salida (OTE) correspondientes, dichas salidas son Alarma HH y Alarma LL.

Con respecto al modo Automático y el modo Manual se establecen condiciones para que

trabajen por separado pero energizando las mismas salidas tanto a Alarma HH y Alarma

LL sin afectar el uno del otro.

Una vez establecido lo anterior, se procede a accionar dos alarmas más Alarma H y

Alarma L, ambas utilizadas en mando Automático y Manual.



78

En modo Manual está condicionado a trabajar en cualquier momento esto es que una vez

abierta la válvula el nivel sube y en cualquier momento se puede interrumpir y cerrar la

válvula y el nivel descenderá y viceversa, esta acción es para demostrar el control que

conlleva el tanque, esta mas que mencionar que tanto en el mando Manual como en el

mando Automático cualquiera puede entrar sin perturbar al otro.

A continuación se crea una nueva variable llamada Flujo que no es más que una

constante para mostrar el Flujo de salida del proceso de nivel de la caldera.

En seguida se establece tanto para el modo Automático y el modo Manual, el cierre o

apertura de la válvula para controlar la variable Nivel conjunto a una nueva variable

llamada Mando Válvula. Se utilizan 2 contadores de tiempo (TON) “Timer Válvula Auto” y

“Timer Válvula Manual”, para llevar a un contador (CTU y CTD) “Contador V” con un

tiempo de 1min., se vuelve a utilizar la instrucción del contador .ACC que se mueve

mediante un MOV a una variable llamada Posición que mediante un EQU hace una

comparación con respecto a Posición para accionar las variables faltantes Válvula Abierta

y Válvula Cerrada que hacen el control de nivel para saber en qué momento se debe de

llenar el tanque o en qué momento se vacía esté con ciertas condiciones. Se estableció

una variable mas llamada Válvula Intermedia para poder manipular o tener el

accionamiento en modo Automático cuando se desee cambiar la Hiterísis en cualquier

momento sin afectar dicho funcionamiento.

Por último se implanta una última variable Quemador que en modo Automático siempre

estará en verdadero y en modo Manual estará en condición de la Alarma LL.

El código de control programado en el

3.5 DISEÑO DE LA INTERFAZS GRÁFICA PARA EL MONITOREO Y CONTROL DE NIVEL. Una vez que se conocen con precisión tanto las especificaciones del proceso así como la

lógica de control programada en el controlador digital se puede diseñar la interfaz gráfica

capaz de cubrir por completo las necesidades de monitoreo y control supervisorio. El

seguimiento de este orden de diseño es imprescindible ya que el diseño de la Interface

Hombre Maquina (IHM) depende totalmente de la estrategia final de control además de



79

todos los aspectos que se creen necesarios para el optimo monitoreo y control del

proceso.

Los requerimientos de comunicación entre IHM y el controlador son definidos por el tipo y

cantidad de información, es decir los valores de las variables de interés que en un

momento dado son leídos o escritos en el mapa de memoria del PLC. Las variables de

entrada y salida se seleccionan a su vez al analizar la estrategia y la lógica de control,

tomando siempre como punto de partida la seguridad del sistema a la hora de definir la

información necesaria en el IHM.

3.5.1 ESTRUCTURA El primer paso en el desarrollo de la interface es el diseño de la apariencia gráfica de la

misma, para ello se integran todas las imágenes y componentes Active-x que mejor

representen el proceso, tomando el diagrama de tuberías e instrumentación y agregando

además elementos para visualización de valores numéricos, interruptores y botones

necesarios para que el usuario tome acción en el control del proceso y en el manejo de la

información.

En total la interfaz gráfica está conformada por cuatro ventanas: una página principal y

tres ventanas auxiliares que contienen componentes adicionales de información y mando.

a) Ventana principal: Es el soporte para todas las funciones que la interfaz en su

totalidad permitirá al usuario realizar, por esta razón su diseño debe poseer

flexibilidad en el acceso y claridad en la información desplegada. Contiene la

animación del proceso así como información más importante para el operador.

b) Selección de Modo de Control: La ventana para selección de modo de control

se diseño con dos botones, correspondientes a la selección de modo

automático o modo manual, además cuando el sistema se encuentra

trabajando en modo manual se integra un cuadro de texto que permite el

cambio para el valor de la histérisis con respecto al punto de ajuste.

c) FV-16 válvula de llenado: Esta ventana contiene información sobre la posición

en tiempo real de la válvula y durante el funcionamiento en modo manual

aparecen los botones de mando para la apertura o cierre de la misma.



80

d) FT-16 medidor de vapor de salida: Debido a que la demanda de vapor es

constante, esta ventana únicamente muestra el valor del flujo de vapor de

salida.

Cada una de las ventanas y sus componentes se encuentra siempre en constante

comunicación con el controlador con la finalidad de tener en pantalla información actual

de lo que sucede en el proceso.

a) Ventana Principal – BL-10 Pagina de Control

En la figura 23 se presenta la estructura final de diseño para esta ventana, a continuación

se explica la función de cada uno de sus componentes:

1. Botón para envió de datos a Microsoft Excel: Esta parte opcional de la interfaz

permite el envió de información a una hoja de cálculo de Excel con un solo click

izquierdo.

2. Marco para presentación del valor de nivel: Este marco contiene dos cuadros de

texto que muestran la magnitud del nivel en milímetros y el porcentaje de llenado

para un instante dado.

3. Alarmas: Cuatro indicadores de alarma en el nivel, la señalización low (L) se

activara cuando el nivel sea menor o igual al 20% de la escala total, la alarma

low-low (LL) lo hará cando el nivel sea menor al 10%, la indicación high (H)

encenderá cuando el nivel sobrepase el 80% de la escala, mientras que la

señalización high-high (HH) lo hará cuando sobrepase un 90%.

4. Medidor de Flujo (FT-16): Esta imagen representa el medidor de presión

diferencial que obtiene la magnitud de flujo en un momento dado, además se

programo para que al hacer click sobre él se despliegué la ventana FT-16 medidor

de vapor de salida.

5. Válvula de llenado (FV-16): Esta imagen permite el acceso a la ventana FV-16

Válvula de llenado al colocar el cursor sobre ella y pulsar el botón izquierdo del

mouse. Este componente active-x se programo con tres colores diferentes que

permitirán conocer el estado de la misma; rojo indica que la válvula se encuentra



81

cerrada, el amarillo significa que la válvula está en movimiento, y el azul que la

válvula se encuentra abierta.

6. Medidor de Nivel (LT-16): La imagen representa un sensor-transmisor de presión

diferencial para la toma de nivel.

7. Caldera (BL-10): Se trata del equipo industrial principal ya que es a este al que se

controla el nivel de agua, la imagen active-x cuenta con animación para cambiar

de color, dependiendo de que el estado del interruptor de arranque de simulación

este encendido y del estado del permisivo LL en modo manual, este ultimo envía

una señal al controlador de los quemadores para cesar el flujo de combustible y

aire. Cuenta además con una mira hacia el interior del tanque.

8. Selección de modo de control: Se trata de un botón que funciona como vinculo con

la ventana de selección de modo de control, además cuenta en la parte inferior

con dos indicadores que son accionados en concordancia con el modo de control

actual del sistema ya sea manual o automático.

9. Botón para encendido o apagado de la simulación: Son imágenes que con ayuda

del código de programación se animaron para su alternancia en caso de hacer

click izquierdo sobre una u otra. Esta condición marca el encendió o interrupción

de la simulación únicamente ya que la comunicación entre el IHM existe todo el

tiempo.



82

Figura 23. Ventana principal

b) Ventana para selección del modo de control

En la figura 24 se presenta la estructura final de diseño para esta ventana, a continuación

se explica la función de cada uno de sus componentes:

1. Indicador de modo de actual de operación: Mediante texto alternado por código de

animación, este marco presenta el modo de trabajo en un instante dado.

2. Botón de selección automático: Al presionar el botón izquierdo con el cursor sobre

él, pasa del sistema a modo de control automático.

3. Botón de selección manual: Al hacer click izquierdo con el cursor sobre este botón

permitirá el cambio a modo de control manual.

4. Histérisis actual: Está compuesto por un cuadro de texto que permite el cambio de

la magnitud de la histérisis siempre y cuando se encuentre dentro del rango 2-

800mm, que es el rango seguro de operación y únicamente aparecerá cuando se

encuentre en modo automático.



83

Figura 24.Ventana para selección de modo de control

c) FV-16 – Válvula de llenado

Los componentes para la ventana de válvula de llenado se muestran en la figura 25 y se

describen en seguida:

1. Indicadores en modo automático: El marco contiene dos indicadores que trabajan

únicamente durante modo automático, el primero será de color verde si el nivel

del agua se encuentra dentro de los limites seguros, es decir en el rango 100 a

900 mm, si se encuentra fuera de estos límites se presentara como luz amarilla

intermitente. La segunda lámpara indica si el sistema se encuentra trabajando en

modo automático.

2. Indicadores en modo manual: al igual que el anterior este marco contiene dos

indicadores que trabajan cuando el modo automático esta deshabilitado, la primer

lámpara será verde si el nivel en la caldera se encuentra dentro de los limites

seguros, de no ser así será una luz intermitente amarilla. La segunda lámpara

indica si el sistema se encuentra trabajando en forma manual.



84

3. Posición actual de la válvula: El marco muestra la posición de la válvula en un

instante determinado, existen tres posibilidades, que se encuentre abierta,

desplazándose o cerrada. Lo anterior se logra mediante la programación de texto

alternado.

4. Botón para apertura de la válvula: Cambia la variable de mando a verdadero al

hacer click izquierdo sobre ella, este botón al igual que el cierre únicamente

aparecen durante el modo manual.

5. Botón para cierre de la válvula: Cambia la variable de mando a falso, es decir

cierre, al presionar el botón izquierdo con el cursor sobre este botón.

Figura 25.Ventana de válvula de llenado

d) FT-16 – Medidor del vapor de salida

La figura 26 muestra la apariencia de la ventana, esta contiene la magnitud de la

demanda de vapor, que como se indicó es una constante de 208 Kg/s.



85

Figura 26.Ventana de medidor de flujo

3.5.2 CÓDIGO PROGRAMADO A partir de la estructura gráfica diseñada se comienzan a establecer las variables a utilizar

para el manejo de la información dentro del programa, definiendo su tipo de variable y

nombre apropiados. Visual Basic permite el uso de 11 tipos de variables diferentes. El

código programado para esta aplicación únicamente requirió del uso los siguientes tipos

mostrados en la tabla 6:

Tabla 6. Tipos de variables utilizadas durante la programación.

Las variables son de entrada o salida con respecto al sistema de control y dependiendo

de si su valor es leído o escrito por el cliente OPC integrado en el software de supervisión.

Las variables que deberán encontrarse en comunicación constante con el controlador se

clasifican enseguida.



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Datos de entrada:

1. nivel: Definido como entero largo, representa la magnitud de nivel medido por el

instrumento LT-16, montado en la caldera.

2. flujo: Definido como entero largo, representa los Kg/s de flujo de vapor que salen

de la caldera y que son censados por el medidor FT-16.

3. zso: Definido como booleano, representa el interruptor de completa apertura de la

válvula FV-16, abierto (0) o cerrado (1).

4. zsc: Definido como booleano, representa el interruptor de cierre completo de la

válvula FV-16, abierto (0) o cerrado (1).

5. qmador: Definido como booleano, representa el estado encendido (1) a apagado

(0) del quemador de la caldera BL-16.

Datos de salida:

1. hh: Definido como entero largo, representa el rango de límite superior a partir del

punto de ajuste, este valor es definido al dividir el valor de la histérisis entre dos.

2. ll: Definido como entero largo, representa el rango de límite inferior a partir del

punto de ajuste, este valor es definido al dividir el valor de la histérisis entre dos.

3. autom: Definido como booleano, representa el modo de trabajo del sistema,

manual (0) o automático (1).

4. mandov: Definido como booleano, representa la orden del operador hacia la

válvula, ya sea abrir (1) o cerrar (0)

5. encendido: Definido como booleano, representa el la orden de encendido (1) o

apagado (0).

El código para la definición de las variables comunes es el siguiente:

El código programado para la aplicación se divide, por subrutinas, en cuatro principales.

1. Private Sub Timer1_Timer(): Ejecuta el código para la comunicación con el

servidor OPC además de la actualización constante de los ítems de entrada y

salida que son asociados a su variable correspondiente. Puede ejecutarse en



87

un intervalo de hasta 1 milisegundo lo que proporciona una visualización en

tiempo real.

2. Private Sub Timer3_Timer(): Una vez asociadas las magnitudes de los Items a

cada una de las variables este Timer se encarga de ejecutar el código que

actualiza los componentes que dependen de estas variables, como por ejemplo

la visualización del nivel dentro de la caldera. Así actualiza todos los

componentes gráficos de la interfaz para permitirle al usuario tomar decisiones

basadas en información actualizada.

3. Private Sub Timer2_Timer(): Subrutina que se encarga de el envio a Microsoft

Excel de las variables hora, flujo, nivel, porcentaje de llenado, esto se efectúa

cada determinado intervalo de tiempo marcado por la función timer, que Visual

Basic ofrece.

4. Private Sub Form_Load(): Cada una de las tres subrutina anteriores es

soportada gracias a la subrutina de inicio o form_load(), que se encarga de

proporcionar los valores iníciales de variables, establece la comunicación con

RSLinx para comunicación OPC, inicia Microsoft Excel y proporciona las

condiciones para el arranque del programa.

El código completo se puede consultar en el Apéndice B de este trabajo.

3.5.3 ALGORITMO INTEGRADO A LA IHM PARA LA CONECTIVIDAD POR OPC Durante la programación se integró en la interfaz el algoritmo que hace posible la

comunicación con el controlador, con la ayuda también del software RS Linx, esta

comunicación se consigue mediante un conjunto de instrucciones en Visual Basic que

generan un servidor, el cual es enlazado dentro de la misma aplicación al cliente para el

acceso a los datos. El servidor está conformado por uno o más grupos y cada uno de

ellos posee a su vez uno o más ítems, estas son las bases de conexión por OPC. En el

capítulo uno se explica el método de acceso a la información por parte de los clientes y

servidores OPC.

Primeramente antes de iniciar el desarrollo del código es necesario establecer un nodo de

comunicación entre la computadora y el controlador digital. Específicamente en este



88

proyecto, para que exista comunicación entre la computadora y el PLC Compact Logix es

necesario establecer la red en este caso Ethernet y su medio físico para transmisión de

datos el cable UTP. Esto componentes fueron elegidos debido a la eficiencia y velocidad

de comunicación además de su rentabilidad.

Una vez establecido el medio de comunicación RS-Linx permite enlazar el controlador

digital con la computadora, para ello se deberá configurar el driver para Ethernet/IP. La

primera información que resulta necesaria es la dirección IP que tiene asignada el

controlador, así como la máscara de subred que se establece al asignar la dirección IP de

la computadora. Esto deberá ser introducido en la ventana de configuración del driver

como se muestra en la figura 27.

Figura 27. Configuración del driver

RS Linx permite una sencilla configuración de un OPC topic, el cual funciona como enlace

hacia el mapa de memoria del controlador y así conocer la dirección de acceso que

permitirá al software diseñado el acceso al controlador con el fin de leer o escribir valores



89

en dichas direcciones. En la figura 28 se muestra la forma de crear un OPC topic desde

RS Linx Classic.

Figura 28. Configuración de un OPC Topic

La dirección en el mapa de memoria del controlador para accesar a las variables de

interés se obtiene al ingresar a la opción copy DDE/OPC link en el menu Edit, la figura 29

explica el contenido de interés en esta ventana.



90

Figura 29. Vínculos DDE/OPC de las variables en de control

Las funciones de programación de Rs linx OPC Automation es una versión simplificada de

OPC Data Access. Esta interfaz facilita a las aplicaciones clientes de automatización el

comunicarse con numerosas fuentes de datos. Además permite al cliente de Visual Basic

escribir la mínima cantidad de código para leer o escribir los cambios de datos.

El código para definición de la estructura básica de OPC necesaria para la aplicación se

enuncia a continuación:

Dim servidor As RsiOPCAuto.OPCServer

Dim WithEvents grupos As RsiOPCAuto.OPCGroups

Dim Item1, Item2 As RsiOPCAuto.OPCItem

Dim WithEvents grupo As RsiOPCAuto.OPCGroup

Dim arItemIDs() As String

Dim arClientHandles() As Long

Dim arServerHandles() As Long

Dim arErrors() As Long

Dim i As Long

Dim lIndex As Long



91

Dentro de la rutina inicial de la aplicación se deberá inicializar la conexión la conexión del

servidor, en este caso el objeto tiene el mismo nombre como se observa enseguida:

Set servidor = New OPCServer

servidor.Connect "RSLinx OPC Server" “Conexión con el servidor OPC

Set grupo = servidor.OPCGroups.Add("g1")

grupo.UpdateRate = 10 „„tiempo de actualización del grupo en milisegundos

grupo.IsActive = True

grupo.IsSubscribed = True

grupo.ClientHandle = 1

Se redimensionan los arreglos para leer las etiquetas, en la aplicación desarrollada son 10

las variables, por lo que de igual manera se agregaron 10 arreglos:

ReDim arItemIDs(1 To 10)

ReDim arClientHandles(1 To 10)

Se direccionan los arreglos para la sincronización de la información entre la aplicación y el

controlador. El link consiste en la combinación del Topic con la dirección de los ítems, en

este caso las variables:

'ENTRADAS'

arItemIDs(1) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Nivel,L1,C1" 'NIVEL

arClientHandles(1) = 1

arItemIDs(2) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Flujo,L1,C1" 'FLUJO


arItemIDs(3) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Valvula_Abierta,L1,C1" 'SWITCH

ZSO


arItemIDs(4) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Valvula_Cerrada,L1,C1" 'SWITCH

ZSC


arItemIDs(5) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Quemador,L1,C1" 'QUEMADORES


'SALIDAS'

arItemIDs(6) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Histerisis_HH,L1,C1" 'LIMITE

SUPERIOR




92

arItemIDs(7) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Histerisis_LL,L1,C1" 'LIMITE

INFERIOR


arItemIDs(8) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Encendido,L1,C1" 'ENCENDIDO


arItemIDs(9) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Automatico,L1,C1" 'SELECTOR

AUTO-

MANUAL


arItemIDs(10) = "[Control_de_Nivel_de_Caldera]Program:MainProgram.Mando_Valvula,L1,C1" 'MANDO

DE VALVULA


3.6 PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA Para correr la aplicación se pulsa el botón start en el menú run esto iniciara en un

principio la compilación del programa y aparecerá la ventana principal de la interfaz. Al

iniciar la aplicación es necesario que la comunicación entre el controlador y la

computadora se encuentre habilitada, de ser así el software creado comenzara a

intercambiar la información de las variables con el controlador. El software para

adquisición de datos y control supervisorio diseñado es sencillo y funcional, ya que

muestra en todo momento y de manera clara el estado del proceso, no importando la

cantidad de ventanas que se encuentren abiertas, Porque cada ventana proporciona

información básica, además de la información sobre la función específica que cubre.

3.6.1 FUNCIONAMIENTO EN MODO MANUAL En primer lugar se realizo la prueba de control en modo manual, el cual se estableció

predeterminadamente para el inicio de la aplicación (fig. 30).



93

Figura 30. Estado inicial de la interfaz

El estado inicial del nivel depende de la señal recibida desde el controlador y se puede

verificar en el software de programación del PLC que es RSLogix 5000 (fig. 31). Teniendo

lo anterior en cuenta, si la magnitud de la variable nivel es 100 mm el software

programador debe tener el mismo valor en la interfaz grafica diseñada, lo cual se puede

verificar en la figura 30.



94

Figura 31. Estado inicial del controlador de proceso

Una vez iniciada la simulación mediante el interruptor ON/OFF que aparece en la interfazs

son habilitados los botones y vínculos para su uso. En la ventana de selección de modo

que se muestra en la figura 32, se observa que no aparece el cuadro de texto para el

cambio en el valor de la histérisis, debido a que solamente se es posible su uso durante el

modo automático.



95

Figura 32. Ventana de selección de modo de control.

Como se explico previamente durante el funcionamiento en modo manual es posible

manipular el estado de la válvula en sus dos posiciones mediante la ventana que se

despliega al hacer click izquierdo sobre la válvula.

Figura 33. Estado inicial Del mando de la válvula



96

Con el fin de probar el correcto funcionamiento del mando se abrió la válvula desde la

estación de control como se muestra en la figura 34. El color azul de la válvula indica que

se encuentra completamente abierta, para llegar a este estado ha sido necesario un

periodo de transición que se expondría con el color amarillo de la válvula.

Figura 34. Válvula FV-16 abierta manualmente

En el momento en que el nivel en la caldera llega a un punto seguro, es decir superior a

100 mm se inicia la simulación de encendido en los quemadores, así como la demanda de

vapor saturado. Para conocer el flujo de vapor que registra el sensor en un momento dado

se pulsa el medidor de flujo apareciendo la ventana mostrada en la figura 35.

Figura 35. Demanda de vapor



97

Una vez que el nivel ha alcanzado un valor elevado, es decir igual o superior a 900 mm el

controlador forza el cierre de la válvula, la cual se vuelve de color amarillo indicando su

transición (fig. 36) y en cuanto se esté completamente cerrada el nivel comenzara a

descender debido a que la demanda de vapor sigue existiendo y es constante.

Figura 36. Forzado de cierre de la válvula

Otra función opcional que ofrece el software es el envió de datos a una hoja de cálculo de

Microsoft Excel, presionando un solo botón, la aplicación se encargara de enviar los

valores de las variables de interés repetitivamente sobre una misma columna. El intervalo

de intermitencia entre envió de información se programa dentro del código de la interfazs.

El valor seleccionado para la intermitencia de datos es 2 seg, debido a que los cambios

de la variable nivel son lentos y no requieren de un monitoreo más minucioso.

Los datos exportados a Excel para este ejercicio se muestrearon cuando el nivel se

comportaba de forma descendente desde 700 hasta 100 mm que es el nivel mínimo. Esta

información se muestra en la figura 37.



98

Figura 37. Exportación de las variables de proceso a Excel

Con la válvula cerrada y el nivel decreciendo, llega el momento en que el mismo alcanza

el límite inferior seguro de 100 mm, lo que conlleva a que la caldera se apague

volviéndose color gris en la animación (fig. 38). De esta forma el sistema queda en espera

de alguna orden más del usuario enviado a través de la interfaz grafica.



99

Figura 38. Forzado del apagado de los quemadores

3.6.1 FUNCIONAMIENTO EN MODO AUTOMÁTICO Con el proceso encendido, la prueba de control en modo automático comienza con el

paso del sistema a este modo. En la Figura 39 se aprecia que una vez que se ha pulsado

el botón de automático aparece el cuadro de texto que permite el cambio de valor de la

histérisis, el valor inicial para esta misma es 800mm y no habrá forma de excederse de

este valor ya que el software corrige inmediatamente cualquier valor superior a este. Así

mismo en caso de la presencia de un valor inferior a 2 mm el sistema lo convertirá en 2

mm con el fin de evitarla indeterminación de los limites.



100

Figura 39. Activación del modo automático de control

Con la finalidad de demostrar el correcto funcionamiento en un rango diferente del

preestablecido, se propone una histérisis de 100, el valor se captura y se pulsa el botón

aplicar para que entre en función (Fig. 40).

Figura 40. Aplicación de la nueva histérisis



101

Desde el momento en que se activa el modo automático se comienza a abrir la válvula

para alimentación de agua y el nivel dentro de la caldera comienza a incrementar, esto se

puede observar en la Figura 41.

Figura 41. Nivel bajo en la caldera

Debido a que el punto de ajuste para el control de nivel es 500 mm y después de haber

aplicado una histérisis de 100 mm, el cálculo de los límites superior e inferior resulta ser

de 550 y 450 respectivamente. Por esta razón al alcanzarse este valor la válvula

comienza a cerrarse (Fig. 42).

De la misma forma que en modo manual, una vez cerrada completamente la válvula, el

nivel de agua comenzara a tener un decremento por lo que pasara únicamente por el

punto de ajuste. Esto puede apreciarse en la Figura 43.



102

Figura 42. Límite superior establecido

Figura 43. Nivel disminuyendo en modo automático



103

Una observación importante es que la alarmas se activan únicamente cuando se alcancen

niveles riesgosos dentro de la caldera, por esta razón para el control con la histérisis de

esta prueba no deberán activarse. La figura 44 muestra como el nivel alcanza el límite

inferior, es en este momento cuando la válvula comienza cerrarse.

Figura 44. Límite inferior establecido

En cualquier momento se puede consultar de igual manera la demanda de vapor en la

caldera apareciendo la ventana correspondiente como se muestra en la Figura 45.

Figura 45. Vapor de salida en modo automático



104

Consultando la ventana de mando de la válvula (Fig. 46), se puede observar que no

aparecen los botones de mando de la válvula debido a que los interlocks de apertura

automática están activados y por tanto no resultan necesarios.

Figura 46. Mando de la válvula durante modo automático

Con la finalidad de realizar una completa prueba de todos los elementos, con este fin se

activo el envío de las variables de proceso a Excel. El estado de esta unción se mostrara

en el texto del botón de activación como se muestra en la Figura 47.



105

Figura 47. Habilitación de envío de datos a Excel

.

De esta forma los datos exportados de muestran en la Figura 48. Con ello concluyen las

pruebas de funcionamiento del software y como se ha demostrado, resultan por completo

satisfactorias.

Figura 48. Exportación de datos durante la prueba



106

IV. “ANÁLISIS COSTO BENEFICIO DEL PROYECTO”

El presente capítulo detalla la cuantificación económica total del proyecto proporcionando

información valiosa para la toma de decisiones procurando determinar las ventajas de un

proyecto mediante la enumeración y valoración en términos monetarios de todos los

costos y beneficios.



107

4. ANÁLISIS COSTO – BENEFICIO.

Uno de los principales factores para cualquier diseño es la cuestión económica, de tal

modo que podemos estimar los costos del proyecto de acuerdo a la parte física y laboral

que demande a lo largo del mismo

El análisis de costo es el proceso mediante el cual se ordenan, sistematizan e identifican

las estimaciones económicas reales atribuibles al proyecto. Este análisis es de ayuda en

la toma de decisiones destacando los beneficios que el proyecto proporciona en términos

financieros expresados en moneda de un mismo momento. [18]

El monto total del proyecto es determinado por varios factores como lo son el desarrollo

tablas que proporcionan la información. La siguiente tabla 7 muestra los costos del

equipo necesario para la realización del proyecto.

Tabla 7 Costo de Material y Equipo.

CONCEPTO COSTO (Moneda Nacional)

Computadora Personal con Microsoft

Windows XP Professional $10000.00

Software Visual Basic $12150.00

Software RSLinks Classic v 2.52.00 $5000.00

Software RSLogix 5000 v 13.0 $37905.00

PLC Compactlogix L32E $36064.00

TOTAL $ 101,119.00



108

4.1 TIEMPOS EN LA REALIZACIÓN DEL PROYECTO

A través de la tabla 8 se muestran el tiempo invertido para la realización de las diferentes

etapas del proyecto así como del costo por día.

Tabla 8. Relación de tiempo y costo del proyecto

Concepto Días Empleados Costo total (MX)

Diseño Interfaz Gráfica 5 $4000

Programación en Visual Basic 10 $8000

Programación RSLogix5000 10 $8000

Enlace por OPC 3 $2400

Puesta en Marcha 5 $4000

TOTAL 33 $26, 400

El costo total del proyecto se muestra en la tabla 9.

Tabla 9. Coste Total de proyecto

CONCEPTO COSTO (Moneda Nacional)

Coste Material y Equipo $101,119.00

Coste tiempo Empleado $26,400.00

TOTAL $127,519.00

Entonces el costo total del proyecto es de $127,519.00, aún cuando el objetivo del

desarrollo de este proyecto no es competir con un sistema SCADA cabe mencionar que

éste puede ser utilizado con los mismos fines pudiendo cubrir las necesidades esenciales

del cliente sin obligar a este a comprar un software más costoso que en ocasiones suele

ser sobrado para la aplicación que se desea proporcionar.



109

4.2 COMPARACIÓN CON UN SISTEMA SCADA COMERCIAL.

Existen diferentes tipos de HMI que se desarrollan en un entorno de programación gráfica

como C++, Visual Basic, Delphi, etc. Los paquetes enlatados HMI, son paquetes que

contemplan la mayoría de las funciones estándares de los sistemas SCADA, ejemplo de

ellos son FIX, WinCC, Wonderware, etc.

Las funciones básicas de un Software HMI son:

Monitoreo: Es la habilidad de obtener y mostrar datos de la planta en tiempo real. Estos

datos se pueden mostrar como numeros, texto o gráficos que peritan una lectura más

fácil de interpretar.

Supervisión: Esta función permite junto con el monitoreo la posibilidad de ajustar las

condiciones de trabajo del proceso directamente desde la computadora.

Alarmas: Es la capacidad de reconocer eventos excepcionales dentro del proceso y

reportar estos eventos. Dichas alarmas son reportadas basadas en límites de control

preestablecidos.

Control: Es la facultad de aplicar algoritmos que ajustan los valores del proceso y así

mantener estos valores dentro de ciertos límites.

Históricos: Es conseguir muestrear y almacenar en archivos, datos del proceso a una

determinada frecuencia. Este almacenamiento de datos es una p herramienta para la

optimización y corrección de procesos.

Una vez analizado lo anterior podemos concluir que el desarrollo del proyecto mostrado

en el capitulo anterior es un pequeño sistema IMH que cuenta con todas las

características mínimas para conformar una Interfaz Hombre Máquina a continuación se

mostrara un sistema IMH/SCADA como lo es HMI SIMATIC WinCC con el fin de mostrar

los alcances, limitantes y ventajas económicas del proyecto realizado.

Software de Sistema WinCC

SIMATIC WinCC es un sistema de visualización de procesos escalable y dotado de

potentes funciones para la supervisión de procesos automatizados. WinCC aporta

funcionalidad SCADA completa en Windows para todos los sectores, desde sistemas



110

monopuesto hasta sistemas multipuesto distribuidos con servidores redundantes y

soluciones para todos los lugares de instalación con clientes web.

Entre las ventajas que este ofrece se enlistan las siguientes:

Visualización totalmente gráfica de las secuencias y el estado de los procesos

• Manejo de la máquina o instalación desde una interfaz de usuario que se puede

personalizar, con menús y barras de herramientas propios

• Señalización y confirmación de eventos

• Archivo de valores medidos y avisos en una base de datos del proceso

• Protocolización de los datos actuales del proceso y de datos de archivo registrados

• Administración de usuarios y sus permisos de acceso [12]

El costo de un software como el descrito anteriormente dependiendo de las funciones que

este tenga es alrededor de $763140.00 sin incluir el costo del equipo en el que será

instalado, ni la puesta en marcha si comparamos este con el precio que se obtuvo en la

realización del proyecto hay una diferencia de más de $500,000.00 la solución ofrecida a

lo largo del proyecto no compite con este software que trae características más

sofisticadas pretende dar solución a un sistema de control que no necesita de todas las

herramientas y puede trabajar con un software menos costoso y que cumpla con los

requerimientos del cliente



111

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

El objetivo general de este proyecto se cumplió al haberse diseñado un software de

aplicación en Visual Basic para adquisición de datos y supervisión de controladores

digitales utilizando tecnología OPC. Este trabajo muestra la comunicación del software

con el PLC Compact Logix Allen-Bradley, que cubrió las necesidades de procesamiento

para el control de nivel de una caldera. Como bien señalamos anteriormente cada

fabricante de controladores presenta un método de acceso diferente a la información

interna de los mismos, es por esta razón que el software diseñado deberá adaptarse en

estos rubros que el fabricante del controlador señale, sufriendo ligeros cambios en el

direccionamiento de los ítems (variables) localizadas dentro de la memoria del

controlador.

La interfaz gráfica diseñada es una clara muestra del amplio alcance que posee Visual

Basic para el diseño de tecnologías de automatización y por ello su amplio uso por parte

de los diseñadores internacionales.

Por otra parte se puede apreciar que la comunicación por Ethernet brinda una mayor

velocidad en comparación con la RS-232, al utilizarla se logro un monitoreo más confiable

ya que se tiene la certeza de que la información presente en pantalla es actualizada

logrando así un control supervisorio más eficiente.

Por otra parte se recomienda observar que la interfaz grafica se puede modificar en

cualquier momento con el software adecuado teniendo este en su librería un OPC que es

la tecnología abierta para que todo funcione adecuadamente.

La interfaz se convierte en una herramienta que hace eficiente el control de un proceso

dentro de cualquier industria al proporcionar al operador información actualizada y más

ordenada, cabe mencionar que la base de este programa se puede utilizar para realizar el

control de distintas variables ya sea de temperatura, flujo, presión, etc., así vemos que la

tecnología OPC ofrece una gran variedad de herramientas para el enlace cliente-servidor,

demostrando su gran amplitud en el manejo de datos.

Se recomienda actualizar este trabajo aplicando la tecnología OPC a través de la

adquisición de datos y desarrollo de interfazs graficas de tal modo que se pueda visualizar

el alcance de ésta por medio del uso de diferentes tipos y marcas de controladores así

como software de aplicación optimizando el control, monitoreo y supervisión de cualquier

proceso industrial.



112

BIBLIOGRAFIA

1. Aquilino Rodríguez Penin, SISTEMAS SCADA, 3° Edición MARCOMBO, S.A.,

México, México 2006.

2. Michael D. Whitt, Successful Instrumentation and control system designs, ISA, USA

2004.

3. Creus Solé Antonio, INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL, 7° edición MARCOMBO.

S.A., México, México 2005.

4. Antonio Miranda Toledo, José Luis Pérez Navarro, Sistema de control distribuido

(DCS), ISA, México, México 2000.

5. Taylor, Ed. TCP/IP Complete, 1ª ed. Ed. Mc Graw-Hill. New York, EUA. 1998.

6. Baca Urbina, Gabriel. Evaluación de Proyectos, 4a ed. Ed. Mc Graw-Hill. México,

México 2001.

7. Carlos M. Rodríguez Bucarelly, 2° Edición, Bucarelly, México 2005-2008.

8. www.opc.org.com.

Historia OPC, generalidades de la tecnología.

9. http://www.opcsystems.com.

Teoría, aplicación, generalidades OPC

10. www.dauelectronica.com.

Diseño, Proyectos, Software etc., todo sobre Automatización.

11. http://www.desarrolloweb.com/articulos/993.php.

Que es ActiveX, Funciones, Aplicación.

http://www.opc.org.com/

http://www.desarrolloweb.com/articulos/993.php



113

12. www.automation.siemens.com/salesmaterial-

as/brochure/es/brochure_simatic-wincc_es.pdf.

Software SIMATIC.

13. http://office.microsoft.com/es-mx/access/HA102755503082.aspx

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14. http://www.angelfire.com/biz/rhaminisys/ddeinfo.html.

Teoría y Funcionamiento DDE.

15. http://wwwlhc.cern.ch/IndCtrl/PLC/Recomm.html

INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN DE PLC'S

16. http://www.control-systems-

principles.co.uk/whitepapers/spanishwp/14ProgLogicSP.pdf

Concepto dePLC referencia y funcionalidad.

17. Dixon, P. y Velarde, M. (2009). “The mith and magic of OPC”. InTech ISA (Agosto):

20-23

18. Anthony E. Boardman - Análisis de costos y beneficios: Conceptos y práctica

(2da edición)

http://www.automation.siemens.com/salesmaterial-as/brochure/es/brochure_simatic-wincc_es.pdf

http://www.automation.siemens.com/salesmaterial-as/brochure/es/brochure_simatic-wincc_es.pdf

http://wwwlhc.cern.ch/IndCtrl/PLC/Recomm.html



114

APÉNDICE A. DIAGRAMA ESCALERA RSLOGIX5000.

A continuación se da el programa en lenguaje ladder, realizado y almacenado en la

memoria del PLC (sólo en ciertos tipos de PLC´s que están preparados para ello) a través

del programador. El PLC hace un scan, es decir, lee de forma secuencial, siguiendo el

orden en que los renglones que fueron escritos, comenzando por el renglón superior y

terminando con el inferior. En este tipo de programa cada símbolo representa una variable

lógica cuyo estado puede ser verdadero o falso, o en estado binario (0 o 1).



115



116



117



118

APÉNDICE B. CÓDIGO FUENTE DE LA INTERFAZS Y ENLACE OPC (VISUAL

BASIC).

A continuación se dará el código de Visual Basic a partir de la estructura gráfica diseñada

estableciendo las variables a utilizar para el manejo de la información dentro del

programa, definiendo su tipo de variable y nombre apropiados. Visual Basic permite el

uso de 11 tipos diferentes de variables.

B1. PAGINA PRINCIPAL



119



120



121



122

VENTANA FTRANS16FRAME



123

B.2 MEDIDOR DE VAPOR DE SALIDA FT-16.

B.3 VALVULA DE LLENADO FV-16.



124

B.3 VENTANA DE MODO DE CONTROL



125



126

APÉNDICE C. DIAGRAMA DE TUBERÍAS E INSTRUMENTACIÓN. (DTI).

A continuación se ilustra el DTI que se logra con un controlador de caudal de vapor y un

controlador de nivel cuyas señales de salida se comparan en un relé de relación que

actúa directamente sobre la válvula de control del agua de alimentación.



127

APÉNDICE D. ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PLC COMPACLOGIX L32E

instituto politÉcnico nacional - dspace...

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