manual de entrega jbbjcm

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24-09-2015

Jardín Botánico de Bogotá

José Celestino Mutis

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AUTOMATIZACION DEL INVERNADERO DE

ORQUIDEAS Y BROMELIAS DE CLIMA

CALIDO Y PROPAGACIÓN

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JARDIN BOTANICO DE BOGOTA

JOSE CELESTINO MUTIS

MANUAL PARA EL USO CORRECTO Y SEGURO DE LA INTERFAZ

DE USUARIO

INTERFAZ DE USUARIO JBB

APROBÓ

JARDÍN BOTANICO DE BOGOTÁ

SUB DIRECCION CIENTIFICA

REALIZO

ENERGYAIRE S.A.

Firma:

Firma:

SEPTIEMBRE 2015

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TABLA DE CONTENIDO

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1. SISTEMA DE AUTOMATIZACION DE INVERNADEROS 4

1.1. OBJETO DEL PROYECTO 4

1.2. DESCRIPCIÓN GENERAL 4

2. PANTALLA PRINCIPAL 7

2.1. INICIO Y CIERRE DE SESIÓN 8

2.2. CONEXIÓN/DESCONEXIÓN USB 10

2.3. ADMINISTRACIÓN DE USUARIOS 12

2.4. INVERNADEROS ASOCIADOS 15

2.5. CONEXIÓN REMOTA A TRAVÉS DE VNC VIEWER® 17

3. ORQUÍDEAS Y BROMELIAS DE CLIMA CÁLIDO 24

3.1. BANCOS 25

3.2. PARÁMETROS DE LOS BANCOS 1, 2, 3 Y 4: 28

3.3. VISUALIZACIÓN DE VARIABLES AMBIENTALES DE LOS BANCOS 1, 2, 3 Y 4 37

3.4. PARÁMETROS Y GRAFICAS DEL INVERNADERO DE ORQUÍDEAS Y BROMELIAS DE

CLIMA CÁLIDO 39

3.5. INTERFAZ DE MANTENIMIENTO 44

3.6. INTERFAZ DE ALARMAS 49

3.7. CONDICIONES AMBIENTALES 51

4. PLANTULAR 53

5. ENDURECIMIENTO 56

6. PROPAGACIÓN 57

6.1. CABINAS/BANCOS 58

6.2. MANTENIMIENTO 75

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6.3. ALARMAS 84

7. CONCLUSIONES 87

7.1. CENTRALIZACIÓN 87

7.2. OPERACIÓN 87

7.3. DATOS E INFORMACIÓN 87

7.4. ALMACENAMIENTO USB 88

7.5. MANIPULACIÓN DE ARCHIVOS CSV 89

7.6. RECOMENDACIONES FINALES 102

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1. SISTEMA DE AUTOMATIZACION DE INVERNADEROS

1.1. OBJETO DEL PROYECTO

Este documento está dirigido al personal autorizado para manipular la interfaz de

usuario con el fin de brindar una mayor información acerca de su funcionamiento y

así obtener un mejor rendimiento en los procesos que se requieran.

1.2. DESCRIPCIÓN GENERAL

Para facilitar a un usuario el poder no solo monitorear los parámetros y variables

involucradas en un proceso, sino interactuar e intervenir sobre estos parámetros,

es necesario brindar al usuario las herramientas necesarias que le permitan

realizar uno o varios de los aspectos anteriormente mencionados.

Para estos casos se emplean las HMI (Human Machine Interface), las cuales

permiten crear una interfaz de comunicación entre una persona y las máquinas y/o

equipos a través de un programa previamente elaborado, gracias a esto se

pueden tener registros de información, y una mayor interacción con parámetros

reales o virtuales al interior de un proceso.

Para el caso del Jardín Botánico José Celestino Mutis, el uso de un dispositivo

HMI, permite ampliar en gran manera las posibilidades en campos como

investigación y control de ambientes artificiales y el desarrollo de vida vegetal en

estos entornos manipulados, ya que permite tener acceso a variables y algoritmos

de control programados en un controlador como el PLC S7-1200, brindando la

posibilidad de tener control sobre los equipos encargados del proceso de

acondicionamiento ambiental, además de la información relacionada con las

variables reales de interés en el invernadero.

Finalmente a través de la integración de pantallas HMI con controladores PLC se

puede llegar a obtener niveles de control y monitorización cada vez más puntuales

haciendo que el proceso investigativo sea más preciso.

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Este manual es entregado por ENERGYAIRE S.A., para brindar al usuario la

completa información sobre cómo operar correctamente cada una de las opciones

programadas en la interfaz de usuario de la Kinco HMIware para la manipulación,

almacenamiento, control y alarmas relacionadas con funcionamiento de los

invernaderos a continuación relacionados:

Invernadero Orquídeas y Bromelias de clima cálido.

Invernadero Plantular.

Invernadero Endurecimiento.

Invernadero Propagación.

Detallando aspectos como los procedimientos necesarios para ejecutar cada una

de las acciones que esta permite realizar, el registro de usuarios, almacenamiento

de datos, entre otros.

Queda prohibida la descarga, copia o reproducción no autorizada del software, y/o

programa realizado para esta pantalla y los controladores asociados.

Manual: Interfaz de Usuario JBB

Fecha de revisión del documento: 24 de Sep. De 2015

Versión del producto: JBB_DC_02

Elaborado por: Ing. Daniel Antonio Calderón González

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INTERFAZ DE USUARIO

La interfaz de usuario se desarrolló en un dispositivo táctil, con gráficos y botones

entre otros, que permiten la completa operación de la interfaz y la fácil

comprensión de las rutas que se deben seguir para ejecutar cada acción y/o

modificar cada uno de los parámetros según se requiera. Se cuenta con notas y

ventanas de ayuda en algunos casos para facilitar la ejecución de la acción

correspondiente de manera correcta.

A continuación se hace una descripción de los pasos que se deben seguir para la

ejecución de diferentes acciones relacionadas con la administración de usuarios,

modificación de parámetros, control de equipos entre otros.

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2. PANTALLA PRINCIPAL

En la siguiente imagen se muestra la portada de la interfaz de usuario, la cual

tiene como imagen de fondo una fotografía de la entrada al Jardín Botánico de

Bogotá, y el logo oficial del JBB.

A partir de esta imagen se puede tener acceso a la creación, eliminación y

administración de usuarios, así como también a los datos de los invernaderos

asociados a la pantalla, control de conexión y desconexión de una unidad de

almacenamiento USB y la posibilidad de habilitar o deshabilitar la operación

remota desde otro ordenador o Smartphone de la pantalla HMI. Las partes que se

señalan en la imagen son:

1. Inicio y cierre de sesión.

2. Conexión/Desconexión USB.

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3. Administración de usuarios.

4. Acceso a invernaderos asociados.

5. Conexión remota a través de VNC Viewer®.

En los siguientes numerales se describe en detalle cada uno de los aspectos

antes mencionados y los pasos a seguir para realizar cada acción.

2.1. Inicio y cierre de sesión

Con la finalidad de proteger de personal no autorizado, los datos

almacenados y configurados en el software, además de la manipulación de

equipos, la interfaz de usuario permite ciertos accesos según el usuario que

desee manipular el sistema.

Para ingresar sesión simplemente se presiona suavemente con cualquier

dedo de la mano (se recomienda tener los dedos limpios y secos), el icono

ubicado en la esquina inferior izquierda, mostrado en la siguiente imagen.

Es importante mencionar que para tener un mejor resultado a la hora de

presionar los iconos, botones y demás accesorios en pantalla, se debe

presionar con la yema y no con la punta del dedo o con las uñas o cualquier

otra parte, ya que la pantalla probablemente no reconocerá el comando.

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Una vez se presiona el icono de la imagen, se despliega la ventana que se

muestra a continuación:

Según si se necesita iniciar sesión o finalizar la sesión se debe ingresar el

usuario presionando en la casilla vacía frente a la palabra usuario, con lo que

se despliega un teclado con el cual se ingresa el nombre del usuario:

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Cuando se ha ingresado el nombre del usuario, se hace clic en la tecla Enter

y posteriormente ingresar la contraseña presionando con el dedo sobre la

casilla frente a la palabra “Contraseña”, con lo cual se despliega el teclado

numérico como se muestra a continuación:

Ingresada la contraseña se presiona la tecla Enter y si se desea iniciar

sesión, se presiona la tecla “Entrar”, de lo contrario, si se desea cerrar la

sesión, se presiona la tecla “Salir”, y finalmente se cierra la ventana

presionando la tecla roja con la X.

2.2. Conexión/Desconexión USB

Como complemento a la investigación y al monitoreo de las condiciones

ambientales al interior de los invernaderos asociados al programa, está la

posibilidad de almacenar los datos de humedad relativa y temperatura de las

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cabinas y los invernaderos como tal en archivos con formato CSV, los cuales

pueden ser abiertos en Excel.

Estos datos son almacenados en el formato antes mencionado en una USB

la cual se puede conectar al reverso de la pantalla HMI. Una vez la USB ha

sido insertada en el puerto correspondiente los iconos encerrados en la

siguiente figura alumbran una vez es reconocido el dispositivo (el recuadro

con el símbolo de la USB brilla en azul y el indicador de la izquierda enciende

en color verde).

Cuando sea necesario extraer los datos que han sido almacenados para su

análisis correspondiente, es necesario pulsar con el dedo sobre el recuadro

azul el cual indica que la USB está en uso. Una vez (después de pulsado), se

apaguen los indicadores de que se encuentra en uso, es seguro retirar el

dispositivo para acceder a los archivos clasificados por carpetas al interior de

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la carpeta “Trend”, teniendo como resultado archivos del estilo mostrado en

la siguiente figura1.

2.3. Administración de usuarios

Para facilitar al administrador de la aplicación, la creación y/o eliminación de

usuarios, así como el control sobre los mismos a quienes se les está

permitiendo el acceso a ciertas ventanas de la interfaz, el administrador

quien es el único quien podrá tener este acceso, debe presionar el botón

“Usuarios”, cuya ubicación se muestra a continuación:

1 la gráfica fue añadida como ejemplo de la curva, si desean ver la curva es necesario

insertar la gráfica.

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Ingresando a través de este botón se obtiene la tabla que se muestra a

continuación, en la que se pueden ver los usuarios modificables y no

modificables que están inscritos a la aplicación, los permisos que poseen y el

tiempo de sesión que poseen.

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Para crear un usuario, se presiona el botón “Nuevo usuario”, y se despliega

la ventana que se muestra a continuación:

1. Campo para ingresar el nombre del nuevo usuario.

2. Campo para ingresar la nueva contraseña.

3. Campo para confirmar la nueva contraseña.

4. Campo para ingresar el tiempo en que se cerrara la sesión.

5. Botón para confirmar la adición del nuevo usuario.

6. Selección de permisos para cada usuario.

Una vez se está en la ventana que se muestra, se puede agregar el usuario

nuevo para el cual se debe introducir el nombre de usuario con el cual él se

identificara para iniciar sesión, posteriormente se introduce la contraseña y

su confirmación la cual será personal e intransferible para el usuario.

También se configuran los permisos de acceso para limitar de ciertos

espacios al usuario que se está creando, para hacer esto solo se presiona

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sobre el cuadro del permiso correspondiente hasta que este alumbre de color

verde, finalmente se introduce el valor en minutos del tiempo durante el cual

el usuario estará activo una vez se inicia sesión.

Configurado lo anterior, se presiona “Añadir”, y finalmente queda agregado el

nuevo usuario. Ahora, si por el contrario se desea eliminar un usuario, solo

se presiona sobre el botón “Borrar usuario”, y posteriormente se introduce el

nombre de usuario y su contraseña. Habiendo hecho esto se presiona el

botón “Borrar” y el usuario queda automáticamente borrado siempre y

cuando sea modificable.

La acción de eliminar un usuario se ve en la imagen siguiente:

2.4. Invernaderos asociados

Gracias a la capacidad de procesamiento, el sistema permite supervisar y

operar los parámetros y condiciones ambientales de diferentes invernaderos

al unificarlos en un solo panel de control (HMI).

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Con la finalidad de facilitar al usuario u operario del sistema el ingreso a cada

uno de los invernaderos que estén vinculados al sistema de control, se ha

dispuesto un botón “INVERNADEROS”, que al ser presionado despliega una

ventana en donde se pueden ver los invernaderos que están asociados al

sistema de automatización.

Este botón se puede ver en la siguiente imagen:

Una vez es presionado este botón, la ventana que se despliega es la que se

observa a continuación en donde se pueden observar los invernaderos que

se han integrado al sistema. Accediendo a cada uno de ellos se podrá

visualizar las condiciones ambientales2 y programar ambientes artificiales

para facilitar la supervivencia de la especie vegetal que allí se encuentre.

2 No todos los invernaderos que se muestran en la imagen permiten visualizar las condiciones ambientales o

programar curvas de humedad y temperatura, debido a que en algunos dicho nivel de automatización no es

necesario por el momento.

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2.5. Conexión remota a través de VNC Viewer®

VNC (Virtual Network Computing) es un tipo de software que permite

compartir y operar remotamente una pantalla mediante protocolo RFB. Este

software es capaz de transferir comandos de teclado y mouse a la pantalla

en tiempo real. El sistema VNC actúa como un sistema Servidor-Cliente a

través de un protocolo permitiendo de esta manera acceder de forma remota

desde cualquier cliente al servidor.

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Teniendo en cuenta esto, la pantalla HMI actúa como servidor, compartiendo

su pantalla a través del protocolo RFB con el cliente (usuario del Jardín

Botánico de Bogotá), permitiendo que este interactúe con el servidor

(pantalla) ya sea monitoreando variables ambientales, o configurando las

acciones de control a realizar.

El cliente o usuario puede operar remotamente la pantalla a través del

sistema VNC desde un PC, celular o cualquier otro dispositivo similar.

Para acceder desde un computador es necesario descargar la aplicación

VNC Viewer la cual le permitirá acceder a la pantalla como cliente. Esta

aplicación puede descargarla gratuitamente a través de la página

www.realvnc.com, e instalando el archivo VNC.exe:

Una vez haya instalado el programa, lo primero que se debe hacer es

habilitar la pantalla como servidor. Para esto se debe presionar el botón con

el icono de VNC ubicado en la ventana principal de la pantalla HMI como se

ve en la siguiente figura:

http://www.realvnc.com/

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Con esto se desplegara la ventana de configuración que permite habilitar la

pantalla como servidor y establecer una contraseña que permitirá a quien se

conecte operar y/o monitorear la pantalla.

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1. Habilita la asignación de una contraseña para permitir la operación

remota de la pantalla.

2. Una vez habilitado el botón (1) se establece una contraseña numérica

en este campo.

3. Habilita la asignación de una contraseña para permitir la visualización

remota de la pantalla.

4. Una vez habilitado el botón (3) se establece una contraseña numérica

en este campo.

5. Indica si el servidor VNC ha sido habilitado.

6. Habilita el servidor VNC3.

7. Habilita la máscara de operación.

Al habilitar el servidor VNC, el botón presionado cambia de color indicando la

orden de encendido, y posteriormente el indicador (5), encenderá verificando

que ha sido habilitado el servidor.

3 El servidor VNC debe estar habilitado antes de fijar las contraseñas necesarias. Para obtener un acceso

completo (visualización y operación), se recomienda solo habilitar el servidor (botón 6), luego habilitar la

contraseña de operación (botón 1) y finalmente ingresar una contraseña. Si la pantalla es reiniciada por

perdida de energía, al ser encendida de nuevo es necesario repetir el procedimiento.

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Hecho lo anterior solo queda fijar una contraseña para el acceso total, para

esto se habilita el botón de operación y se fija una contraseña numérica

como se ve en la siguiente imagen.

Si se ha seguido el procedimiento correctamente, el servidor estará en

operación y listo para poder acceder a él desde cualquier dispositivo

Smartphone o PC.

Ahora el paso siguiente es acceder al servidor. Para esto se muestra el

ejemplo desde un computador. Lo primero es ubicar el icono de acceso

directo a la aplicación el cual ha sido generado después de que se ha

instalado VNC.exe.

Ubicado el icono se procede a ejecutarlo como se ven en la siguiente

imagen:

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Con esto se despliega la ventana de la aplicación en la que se deberá

introducir la dirección IP del servidor el cual para este caso es la pantalla HMI

cuya dirección IP es: 192.168.0.253.

Esta se introduce en la casilla que se indica a continuación:

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Luego se da clic en “Conectarse”, solicitando la contraseña que se ha

introducido en los pasos anteriores cuando se habilitaba el servidor en la

pantalla, con lo que finalmente se abrirá la pantalla del servidor en el

computador desde el cual se está accediendo permitiendo un acceso

completo al monitoreo y operación de todas las funciones de la pantalla en

tiempo real.

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3. ORQUÍDEAS Y BROMELIAS DE CLIMA CÁLIDO

Luego de presionar el botón asociado al primer invernadero “Orquídeas y

Bromelias de Clima Cálido”, se accede al menú principal de este invernadero el

cual se observa en el siguiente pantallazo:

En esta pantalla se tienen 4 botones los cuales se describen a continuación:

Bancos: Permite acceder a la configuración y supervisión de las

condiciones ambientales de cada uno de los bancos ubicados al

interior del invernadero.

Mantenimiento: Permite a personal autorizado, monitorear el

funcionamiento de los equipos encargados de mantener las

condiciones ambientales programadas y las horas que llevan estos

funcionando.

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Alarmas: Permite tener un reporte sobre las variables ambientales

que se salen de los parámetros programados, además de posibles

fallas en los equipos.

Condiciones Ambientales: Permite acceder a una gráfica en la que

se leen constantemente las condiciones de temperatura y humedad

exterior al invernadero.

3.1. Bancos

Al oprimir el botón “Bancos” de la ventana principal del invernadero de

Orquídeas y Bromelias de Clima Cálido, se tiene acceso a la configuración y

monitoreo de las condiciones ambientales tanto del invernadero en general

como de cada uno de los bancos en los que está distribuido en su interior. La

ventana que representa gráficamente esto, se muestra a continuación:

En la imagen que se muestra, se observan dos recuadros, el de la izquierda

corresponde a los bancos al interior del invernadero y sus parámetros, y el de

la derecha, corresponde al invernadero en general y sus parámetros. Las

etiquetas de la imagen se describen a continuación:

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1. Banco 1: este botón permite ingresar a las gráficas de

temperatura y humedad relativa y a la configuración de los

parámetros de las mismas variables.




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5. Banco 5 / General: permite acceder a la ventana del ambiente

del invernadero general, monitorear variables como

temperatura, humedad relativa y CO2, y configurar los

parámetros de temperatura y humedad del mismo, así como

la tolerancia máxima y mínima de humedad relativa para el

encendido y apagado de los aspersores ubicados sobre el

banco No. 5.

Como se puede observar, todas las ventanas cuentan con tres

botones, uno para parámetros y los otros para monitoreo y

tolerancias respectivamente.

3.2. Parámetros de los bancos 1, 2, 3 y 4:

Para los bancos 1, 2, 3, y 4, la ventana de parámetros es la siguiente:

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Dependiendo el banco (1 a 4), que se quiera configurar, se desplegara una

ventana similar a la anterior por cada uno en donde se podrán configurar los

parámetros deseados para controlar la temperatura y humedad relativa para

cada uno de los bancos desde el 1 al 4. Las partes de la ventana se

describen a continuación:

1. Estas casillas corresponden a las tolerancias máxima y mínima que

tendrá el valor de referencia de temperatura actual. La finalidad de

esta tolerancia es principalmente proteger los equipos y componentes

encargados de controlar la temperatura de cada banco.

Para ingresar esta tolerancia, es necesario tener activado el botón de

carga en verde, etiquetado con la marquilla número 3.

Carga de datos inactiva

Carga de datos activa

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Posteriormente se presiona sobre la casilla correspondiente al límite

que se quiere ingresar (límite superior, límite inferior), y se digita el

valor o número de grados de rebase por exceso y defecto (números

de 0 a 9), valores que serán sumados y restados a la referencia actual

para determinar la banda de tolerancia.

Con el valor de los límites ya ingresado, el sistema operara para

mantener la temperatura deseada entre los límites ingresados como

se muestra en la siguiente imagen:

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1. El conjunto de 24 casillas corresponde al ingreso de la

referencia de temperatura deseada en el banco seleccionado

durante el transcurso de las 24 horas, teniendo la posibilidad

de modificar el valor hora a hora. De igual manera para cargar

el valor de la temperatura hora a hora es necesario activar el

botón de carga ya mencionado, presionar sobre la casilla

correspondiente a la hora deseada, ingresar el valor a través

del teclado numérico que se despliega en pantalla y presionar

ENTER.

2. El botón de carga habilita que los datos que se deseen

modificar sean cargados en la memoria interna del

controlador, de lo contrario los valores ingresados no tendrán

efecto alguno.

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3. Los LED de estado, indican para el caso de la humedad relativa de

cada banco, cual carpeta de parámetros está siendo

implementada en el banco correspondiente.

4. Estas casillas corresponden a los valores de tolerancia4, o limites

inferior y superior para la humedad relativa de cada banco. Esto

para prevenir de posibles daños a las válvulas encargadas del

control de la humedad relativa.

Al igual que para la temperatura, se debe ingresar el valor

deseado presionando sobre la casilla según desee (límite superior,

límite inferior). Este valor corresponde al porcentaje de rebase por

exceso y/o defecto según se requiera:

4 Los valores de tolerancia son independientes para cada uno de los bancos, a diferencia de las tablas las

cuales si pueden ser comunes para los bancos que lo requieran.

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Para el ejemplo visto en la imagen anterior se desea que sobre el

porcentaje de humedad relativa de referencia (ej. 56%), no se

incremente más allá de un 3%, es decir, que se tendrá una

humedad relativa máxima de 59% (56% + 3% = 59% HR), y que

tampoco descienda por debajo de un 4%, es decir, que se tendrá

una humedad relativa mínima de 52% (56% - 4% = 52% HR).

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5. Este icono azul permite acceder a la configuración de los valores

de humedad relativa hora a hora del banco sobre el cual se esté

trabajando.

En total se tienen 10 tablas las cuales, como se muestra en la

siguiente imagen, pueden ser llamadas desde cualquier banco.

Cada una de las tablas puede ser llamada por los cuatro bancos al

mismo tiempo, o solamente por algunos. Por ejemplo, los bancos

1 y 2 pueden estar usando la tabla 5, y los bancos 3 y 4, las tablas

2 y 8 respectivamente.

Como se muestra en la imagen, las 10 tablas son generales, lo

que implica que al modificar los parámetros de una tabla se debe

tener precaución que no esté siendo usada por otro banco a

menos que se deseen los mismos parámetros en los bancos que

estén usando la tabla a modificar.

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En la imagen anterior se muestra la ventana que aparece al abrir

alguna de las tablas, para el caso de la imagen, está abierta la

tabla 1. Para modificar los datos es necesario activar el botón para

guardar los datos, posteriormente se presiona con el dedo sobre la

casilla de la hora a modificar, como se muestra en la siguiente

imagen:

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Una vez se han cargado todos los datos en la tabla a utilizar, se

habilita dicha tabla en el banco correspondiente como ya se

mencionó anteriormente.

6. Estos botones activan o desactivan la carpeta de parámetros de

Humedad Relativa deseada para el banco correspondiente. Si se

tiene en funcionamiento por ejemplo la tabla 1, como se ve en la

imagen siguiente:

Pero si se desea que empiecen a funcionar los parámetros

cargados en la tabla 7, es necesario desactivar primero la tabla 1 y

posteriormente activar la 7.

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Para verificar que lo anterior fue correcto se verifican los LED de

estado.

3.3. Visualización de variables ambientales de los bancos 1, 2, 3 y 4

Para brindar al usuario una mejor interacción con la interfaz de usuario y los

parámetros que se están presentando en cada uno de los bancos al interior

del invernadero, se han añadido una serie de graficas en tiempo real en las

que es estarán graficando los valores medidos de la temperatura y la

humedad relativa de estos bancos, junto con el valor de referencia

programado en la ventana de parámetros según el banco seleccionado.

La ventana se muestra a continuación:

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Los cuatro bancos (1 al 4), al presionar en el botón “Grafica de Temperatura

y Humedad R.”, despliegan la gráfica de las variables de temperatura y

humedad relativa con una ventana como la que se muestra, la cual

corresponde a las variables del banco número 1.

En la imagen se pueden observar dos gráficas, una superior y otra inferior las

cuales estarán registrando la curva de oscilación de dichas variables

ambientales, así como su valor actual en las casillas del costado derecho de

la ventana. A continuación se describe en detalle cada una de las partes de

la ventana:

1. En esta grafica se traza en tiempo real la variación de la

temperatura del banco correspondiente en una escala de 0 a

100 °C.


humedad relativa del banco correspondiente en una escala de

0 a 100%.

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3. En esta casilla se muestra el valor numérico presente de la

temperatura que se está midiendo.

4. En esta casilla se muestra el valor numérico de referencia de

temperatura en (°C), configurado en la ventana de parámetros

correspondiente a la hora del día en que se esté observando

la gráfica.


humedad relativa que se está midiendo.


humedad relativa en (%), configurado en la ventana de

parámetros correspondiente a la hora del día en que se esté

observando la gráfica.

7. Presionando sobre este icono se estará guardando en un

dispositivo de almacenamiento USB (si este se encuentra

conectado al puerto ubicado en la parte superior del tablero),

el pantallazo de la ventana en observación.

3.4. Parámetros y graficas del invernadero de Orquídeas y Bromelias de

clima cálido

Cuando se ingresa a la ventana de “BANCOS”, en la ventana principal del

invernadero “Orquídeas y Bromelias de Clima Cálido”, para acceder a la

configuración de parámetros del ambiente general de este invernadero, el

cual es el mismo que se encuentra en el banco 5, se presiona sobre el icono

mostrado en la siguiente imagen:

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Con esto se accede a la ventana mostrada en el numeral “5.1.1. BANCOS: 5.

Banco 5 / General”, en donde se tienen dos botones, uno para los

parámetros y el otro para acceder a las gráficas de supervisión.

Presionando el botón “Parámetros de Configuración”, se tiene acceso a la

ventana mostrada en la imagen siguiente:

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En esta imagen se muestran dos tablas que permiten la introducción hora a

hora de los valores de referencia para la temperatura y la humedad relativa

del ambiente general del invernadero. Adicionalmente se puede introducir el

valor de alarma de CO2, este con el fin solo de informar si las

concentraciones de CO2 en el ambiente son mayores al valor introducido.

Recuerde que es importante si se desea modificar los valores de las tablas,

activar el botón “Guardar Datos”.

Grafica:

Presionando el botón “Temperatura y Humedad Relativa”, se tiene acceso a

la ventana que contiene las gráficas y valores actuales de las variables de

Temperatura, Humedad relativa y CO2, como se muestra en la imagen

siguiente:

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temperatura del banco correspondiente en una escala de 0 a 100

°C.

2. En esta grafica se traza en tiempo real la variación de la humedad

relativa del banco correspondiente en una escala de 0 a 100%.


temperatura que se está midiendo.


temperatura en (°C), configurado en la ventana de parámetros

correspondiente a la hora del día en que se esté observando la

gráfica.

5. En esta casilla se muestra el valor numérico presente del nivel de

CO2 que se está midiendo.


humedad relativa que se está midiendo.

7. Presionando sobre este icono se estará guardando en un

dispositivo de almacenamiento USB (si este se encuentra

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conectado al respaldo de la pantalla HMI), el pantallazo de la

ventana en observación.


humedad relativa en (%), configurado en la ventana de parámetros

correspondiente a la hora del día en que se esté observando la

gráfica.

9. Al presionar este botón, se puede acceder a la gráfica que

muestra la curva de concentración de CO2 en el tiempo, como se


Finalmente se tiene la configuración de las tolerancias máxima y mínima para

el encendido y apagado de los aspersores para tener un mayor control sobre

la humedad relativa en esta área.

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3.5. Interfaz de mantenimiento

Esta ventana permite al personal de mantenimiento monitorear el estado de

los equipos y su tiempo de funcionamiento mediante la siguiente imagen:

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Chiller: permite acceder al encendido y apagado del enfriador de

agua. Es importante tener en cuenta que el chiller no puede ser

encendido si las bombas no están en funcionamiento.

Desde esta ventana se puede, al presionar el botón ON/OFF,

encender o apagar el chiller tras confirmar la acción.

Adicionalmente se puede acceder al tiempo que lleva este

funcionando al presionar el icono siguiente:

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Bombas: en esta ventana se puede encender o apagar el ciclo de las

bombas, el cual una vez iniciado notificara si se detecta presencia de

agua y cuál de las bombas está funcionando, ya que cada bomba

tiene un ciclo periódico de funcionamiento igual a 168 horas

equivalentes a una semana, transcurrido esto, se alternará con la

bomba que no estaba en funcionamiento.

En la ventana de “Bombas”, se monitorea el estado de dos bombas de

agua, un sensor diferencial de presión de agua, un Chiller y el

porcentaje de apertura de una válvula.

Cada uno de los equipos monitoreados tiene un LED de estado: Rojo

= Apagado, Verde = Encendido.

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El porcentaje de apertura de la válvula es numérico, siendo 0%

cerrado y 100% totalmente abierta. Para garantizar el óptimo

funcionamiento del Chiller, la válvula debe estar abierta parcial o

totalmente.

Cuando una de las bombas entra en falla, sea por falla del equipo o

por falta de agua, esta genera una alerta visible en esta ventana sobre

la bomba que la está generando. Si el motivo de la falla es revisado y

corregido, la alerta se puede resetear presionando el icono azul que

se encuentra junto al icono de estado de cada bomba.

También se tiene acceso al tiempo que lleva cada equipo funcionando

al presionar el icono siguiente:

UMA: la ventana de la Unidad Manejadora de Aire (UMA), permite al

igual que la del Chiller, realizar el encendido o apagado de este

equipo, además de poder controlar la velocidad del Blower

introduciendo el valor del porcentaje al cual se desea que este dicho

componente. A continuación se describen las etiquetas de la imagen

siguiente:

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En la imagen anterior se ven varios objetos que representan

información que permite entender tanto el estado de la maquina como

el control que se está haciendo al interior del invernadero.

1) Indica si hay flujo de aire o si el flujo de aire en el ducto de

suministro es suficiente para climatizar el invernadero. De lo

contrario se presentara alarma.

2) Este botón permite apagar o encender la unidad manejadora de

aire (por defecto está encendida).

3) En esta casilla se introduce el valor en porcentaje relacionado a la

frecuencia a la que se desea que opere el VDF5 de la UMA.

4) Esta casilla indica el valor actual del porcentaje de frecuencia del

VDF de la UMA.

5) Con este valor se carga el porcentaje introducido en la casilla 3 a la

4 para actualizar el nuevo valor de frecuencia.

6) Este conjunto de iconos indican el estado del dámper de toma de

aire de retorno y de toma de aire exterior, ya que esto cumple la

función de mejorar el rendimiento de los equipos al momento de

5 VDF: Variador de frecuencia.

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calentar o enfriar el ambiente del invernadero apoyando con aire

exterior si es necesario.

Horometro: esta ventana permite llevar el control y monitoreo del

número de horas y semanas que lleva cada equipo en funcionamiento,

esto con la finalidad de llevar un mejor proceso de mantenimiento

preventivo.

3.6. Interfaz de alarmas

Al presionar el botón de “Alarmas”, se accede a la ventana mostrada a

continuación:

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En esta ventana se presenta una tabla la cual estará registrando la siguiente

información por cada evento:

No. : corresponde al número consecutivo de eventos registrados.

Fecha: es la fecha en la que se registra el evento.

Inicio: corresponde a la hora en la que se presentó la alarma.

Revisión: registra la hora en la que el usuario notifica haber revisado

el reporte. Para esto es necesario presionar dos veces, sobre la

casilla vacía de dicha columna.

Fin: hora en la que la alarma deja de presentarse.

Descripción: información en detalle sobre la causa de la alarma.

Adicional a lo anterior, también se pueden eliminar registros y guardar

pantallazos si se tiene conectado un dispositivo de almacenamiento USB.

Los iconos encargados de estas funciones se muestran a continuación:

Retorna a la ventana anterior. (presente en la

mayoría de ventanas)

Retorna a la pantalla principal de la aplicación.

(presente en la mayoría de ventanas)

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3.7. Condiciones ambientales

Al oprimir el botón “Condiciones Ambientales”, se despliega la ventana

mostrada a continuación:

Permite eliminar registros en la tabla de alarmas.

Para esto, primero se presiona con el dedo sobre

el registro a eliminar y posteriormente se presiona

este icono.

Permite al presionar este icono, generar un

pantallazo de la ventana actual, la cual se guarda

en formato BMP en un dispositivo de

almacenamiento USB. (presente en la mayoría de

graficas)

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En esta se aprecia el valor actual de la temperatura y humedad relativa

exterior al invernadero, además de la gráfica en el tiempo de ambas

variables. Adicionalmente se pueden almacenar pantallazos de la gráfica

presionando el icono de la esquina inferior derecha.

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4. PLANTULAR

Para acceder a la configuración de este invernadero, se presiona el botón

“Plantular”, ubicado en la ventana “INVERNADEROS”.

Al ingresar a este invernadero, se tiene la posibilidad de configurar el riego sobre

las plantas, al gobernar la señal de encendido y apagado de la válvula de agua.

Para la configuración de este parámetro se tiene la siguiente ventana:

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Como se muestra en la imagen, se tiene la posibilidad de seleccionar las horas

durante las cuales se activara el riego en el invernadero al presionar el botón

correspondiente, según si es AM o PM, y adicionalmente se puede seleccionar la

cantidad de segundos (0 a 999 segundos), que estará encendido el riego durante

la hora seleccionada.

La configuración de los segundos se hace presionando sobre la casilla mostrada

en la siguiente imagen, con la que se despliega un teclado numérico para ingresar

los segundos:

Para que los segundos sean cargados y entren en funcionamiento, se debe activar

el icono encerrado por el círculo verde en la segunda figura de este numeral. Sin

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embargo esto se explica presionando el icono de ayuda con el cual se despliega la

siguiente ventana:

Finalmente, configurados los segundos y seleccionadas las horas durante las

cuales se desea que se active el riego, el sistema, llegada la hora, iniciará el riego

hasta cumplir los segundos programados.

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5. ENDURECIMIENTO

Para acceder a la configuración de este invernadero, se presiona el botón

“Endurecimiento”, ubicado en la ventana “INVERNADEROS”:

Y se procede de igual manera que en el invernadero plantular. En esta área hay 2

líneas de riego que se pueden gobernar simultáneamente, enviando la misma

orden a ambas líneas (encender / apagar), sin embargo, de forma manual se

puede determinar cuál de las dos líneas estará en funcionamiento y cual no (si no

se requieren ambas líneas funcionando), al manipular una válvula de paso para el

cierre correspondiente.

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6. PROPAGACIÓN

Para el acceso al invernadero de propagación, se presiona en el botón

correspondiente de la ventana “Invernaderos”, teniendo como página principal de

este invernadero la que se muestra a continuación:

Este invernadero ubicado junto al invernadero de orquídeas y Bromelias de clima

cálido tiene la función de brindar las condiciones ambientales óptimas a las

plantas que vienen de un proceso de cultivo y crecimiento y que necesitan

empezar a fortalecerse para la ubicación en un ambiente real o para un proceso

de producción.

El interior de este invernadero está dividido en tres cabinas con el fin de recrear

diferentes climas entre cada una de las cabinas.

Este invernadero tiene (al igual que el de orquídeas y Bromelias de clima cálido),

una serie de sensores y actuadores que permiten tener información acerca de la

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temperatura y humedad relativa de cada una de las cabinas además de tener

control manual y programado no solo sobre estas mismas variables sino sobre los

actuadores y equipos que se encargan de mantener las condiciones ambientales

de riego, temperatura y humedad bajo las condiciones requeridas por los

investigadores, todo unificado en un solo panel de control (o de manera remota), lo

que da las herramientas suficientes para garantizar unas condiciones ambientales

artificiales adecuadas dentro de un rango permitido.

6.1. Cabinas/Bancos

Como ya se mencionó, el invernadero en su interior está dividido en 3

cabinas con el fin de recrear tres climas diferentes al interior del mismo

invernadero.

Presionando sobre el botón “Bancos”, se puede acceder a la ventana que se

muestra a continuación en donde se tiene una vista superior del invernadero,

permitiendo observar la puerta de acceso, el mesón de trabajo y las tres

cabinas ya mencionadas.

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Cada una de las cabinas posee los equipos necesarios para el enfriamiento y

calentamiento según se requiera, además del riego para mantener la

humedad relativa. Dichos equipos funcionan según la tabla de parámetros

que se programe para cada cabina.

Presionando el botón correspondiente a la cabina, se puede acceder a la

información y configuración de cada una.

6.1.1 Cabina 1

Al presionar el botón que permite acceder a la cabina 1, se

despliega la imagen mostrada a continuación:

En esta ventana se pueden observar tres botones los cuales

permiten lo siguiente:

Parámetros de Configuración T y Hr: al presionar este botón

se puede acceder a la configuración de las referencias

(SetPoint), que serán seguidas hora a hora por la cabina. La

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referencia de temperatura y la humedad relativa de la cabina

se puede ver en la imagen siguiente:

En esta tabla el usuario que vaya a ingresar los datos de

humedad y temperatura que debe haber en la cabina en cada

hora del día, debe habilitar el botón “Guardar Datos”, como lo

indica la ayuda que se muestra al presionar el icono azul de la

esquina superior izquierda.

Mientras este botón este habilitado, los datos ingresados

serán almacenados en la memoria del sistema, de lo contrario

el dato no se almacenara y por consiguiente no será

modificado. Para ingresar los datos solo se presiona sobre la

casilla de la hora a la que se quiere introducir la referencia

correspondiente.

En la zona central de la tabla hay dos casillas las cuales

muestran en tiempo real el valor calculado del DewPoint de la

cabina.

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DewPoint Ref.: corresponde al que se calcula con los valores

de temperatura y humedad relativa de la tabla de referencias.

DewPoint Real: corresponde al que se calcula con la lectura

en tiempo real de los sensores.

Grafica de Temperatura y Humedad R: presionando sobre

este botón se tiene acceso a la ventana que se muestra a

continuación:

En esta ventana se puede ver en tiempo real la gráfica

correspondiente a la curva que ha venido teniendo la

temperatura (grafica superior), y la humedad relativa (grafica

inferior), junto con los valores actuales de los sensores y la

tabla de referencias en el costado derecho de la ventana.

Tolerancias: con la finalidad de evitar resonancia en los

actuadores o prevenir que por sensibilidad los equipos

enciendan y apaguen varias veces en un intervalo de tiempo

corto, esto debido a la oscilación que empieza a tomar la

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variable real cuando se acerca a la referencia, se proporcionó

al usuario esta ventana que le permite establecer una ventana

de tolerancia que en conjunto con la tabla programada en la

tabla de referencias permiten obtener una respuesta optima y

eficiente de los equipos lo que se verá reflejado en el

ambiente deseado en la cabina.

La ventana correspondiente se puede ver a continuación:

Al igual que para la tabla de referencias, es necesario que se

active el botón “Cargar Tolerancias”, para que los valores sean

guardados y actualizados.

Finalmente como se puede ver en la ventana principal de la

cabina, existe una vista superior en la que se encierra la

cabina sobre la cual se está operando, con el fin de que el

usuario tenga una ayuda visual que le recuerde que cabina

está modificando y así no regresarse a la ventana principal.

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Al costado izquierdo de la ventana se ve una vista superior de

la cabina en la que ven las líneas de riego habilitadas por

cabina, lo que permite al usuario determinar por cuales líneas

se regará y por cuales no para el caso en el que en

determinadas camas no haya material vegetal presente.

En la siguiente figura se muestran los botones que permiten

apagar o encender las válvulas por las que estará habilitado el

riego6.

En este ejemplo, si se enumeran las válvulas de 1 hasta 4 de

izquierda a derecha, las válvulas 2 y 4 no regarían cuando el

sistema habilite el riego, y este solo saldría por las válvulas 1 y

3.

6 Las válvulas por defecto, siempre que se encienda el sistema estarán habilitadas. Las válvulas se enumeran

en orden ascendente de izquierda a derecha.

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6.1.2 Cabina 2



En esta ventana se puede observar una vista en miniatura del

invernadero con la cabina a la que se está accediendo

encerrada en un recuadro segmentado verde con el fin de

recordar al usuario la cabina que está modificando, además se

pueden observar tres botones en la parte inferior los cuales







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correspondiente.



cabina.



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continuación:













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La ventana correspondiente a lo anterior se puede ver a

continuación:




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En la parte superior de la ventana se ve una vista superior de

la cabina en la que ven las líneas de riego que están

habilitadas o no, lo que permite al usuario determinar por

cuales líneas se regará y por cuales no, para el caso en el que

en determinadas camas no haya material vegetal presente.



riego7.

7 Las válvulas por defecto, siempre que se encienda el sistema estarán habilitadas. Las válvulas se enumeran

en orden ascendente de izquierda a derecha.

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A diferencia de las cabinas 1 y 3, para la cabina 2 existen 7

líneas de riego las cuales fueron distribuidas como aparecen

en la figura que se muestra en la parte superior de este

párrafo.

Enumerando las válvulas de izquierda a derecha del 1 al 7, las

válvulas 1 y 2 se habilitan o deshabilitan con el primer botón

(se encuentra en OFF), las válvulas 3 y 4 se habilitan y

deshabilitan con el segundo botón (se encuentra en ON), las

válvulas 5 y 6 se habilitan o deshabilitan con el tercer botón

(se encuentra en OFF), y la última válvula se opera con el

cuarto botón (se encuentra en ON).

En este ejemplo, las válvulas 1, 2, 5 y 6 no regarían cuando el

sistema habilite el riego, y este solo saldría por las válvulas 3,

4 y 7.

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6.1.3 Cabina 3



En esta ventana se puede observar una vista en miniatura del

invernadero con la cabina a la que se está accediendo

encerrada en un recuadro segmentado verde con el fin de

recordar al usuario la cabina que está modificando, además se

pueden observar tres botones en la parte inferior los cuales







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correspondiente.



cabina.



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continuación:













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La ventana correspondiente a lo anterior se puede ver a

continuación:




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Al costado izquierdo de la ventana se observa una vista

superior de la cabina en la que se detallan las líneas de riego

que están habilitadas o no, lo que permite al usuario

determinar por cuales líneas se regará y por cuales no, para el

caso en el que en determinadas camas no haya material

vegetal presente.



riego8.

8 Las válvulas por defecto, siempre que se encienda el sistema estarán habilitadas. Las válvulas siempre se

enumeran en orden ascendente de izquierda a derecha.

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En este ejemplo, si se enumeran las válvulas de 1 hasta 4 de

izquierda a derecha, las válvulas 2 y 3 no regarían cuando el

sistema habilite el riego, y este solo saldría por las válvulas 1 y

4.

6.2. Mantenimiento

Como se ha mencionado en los numerales anteriores, para mantener las

condiciones climáticas al interior de cada cabina el invernadero cuenta con

una serie de equipos y actuadores que se encargan de mantener las

condiciones ambientales introducidas en las tablas de referencia para cada

cabina.

Algunos actuadores ya se mostraron en los numerales anteriores cuando se

explicaba el funcionamiento de las electroválvulas para habilitar o deshabilitar

el riego en cada cabina.

con la finalidad de proporcionar al usuario o personal técnico la información

suficiente relacionada al estado de los equipos, cuales se encuentran en

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funcionamiento y el tiempo que lo llevan haciendo, es que se proporcionó

una ventana llamada “Mantenimiento”, a la cual se accede presionando el

botón que se muestra a continuación:

Con este botón se tiene acceso a la ventana que se muestra a continuación:

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En esta ventana se pueden observar una serie de botones que nos permiten

tener información de los equipos que se encuentran en funcionamiento, y el

tiempo que lo llevan haciendo. A continuación se describe en detalle cada

uno de los botones y la ventana emergente que abre.

6.2.1 Chiller (botón 1)

Al presionar este botón se tiene acceso a la ventana que nos

permite encender o apagar el chiller si llega a ser necesario o

requerido por el personal calificado. El Chiller así como los

demás equipos por defecto cuando tablero de control es

energizado están encendidos.

Este equipo es el encargado del enfriamiento del agua que

circula por los serpentines de las unidades manejadoras para

disminuir la temperatura del aire suministrado a cada cabina

hasta llegar al valor de referencia introducido en las tablas.

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6.2.2 UMAS (botón 2)

Con este botón se accede al encendido y apagado de las

UMA (Unidad Manejadora de Aire) de cada cabina, las que se

encargan del suministro de aire (caliente o frio según sea

necesario), hacia la cabina correspondiente y del retorno del

mismo para limpieza y reutilización en el ciclo de climatización.

Como se puede ver en la imagen, cada una de las cabinas

cuenta con dos equipos de este estilo para garantizar un

óptimo manejo de las condiciones climáticas y una mejor

distribución del aire el interior, para un total de 6 Unidades

Manejadoras de Aire.

Debido a que son dos por cabina, cada botón que se ve en la

imagen apaga o enciende el par de equipos de la cabina

correspondiente. Para apagar o encender, se presiona el

botón correspondiente a la cabina donde se desea realizar la

acción y se confirma el mensaje de advertencia, como se


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6.2.3 Horometro (botón 3)

Ingresando a la ventana que se muestra al presionar este

botón, se puede ver el tiempo que lleva funcionando cada uno

de los equipos en horas y semanas. Cada vez que el equipo

completa el número de horas que conforman una semana, la

casilla de semanas incrementa en una unidad, y el contador

de horas vuelve a cero (0).

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Cada contador del tiempo de funcionamiento correspondiente

a cada equipo tiene un botón de reinicio ubicado al costado

derecho de la imagen que se muestra en la página anterior, el

cual reinicia las semanas y horas que lleva funcionando el

equipo respectivo, pero si lo que se desea es reiniciar todos

los contadores, se puede presionar el botón ubicado en la

parte inferior de la ventana.

Como se habrá fijado, las horas están dadas en formato

decimal, es decir, hay una parte entera a la izquierda del punto

decimal y a la derecha un valor que corresponde a la fracción

que ha transcurrido de la hora siguiente. A manera de

ejemplo, suponga que la bomba 1 lleva funcionando:

SEMANAS HORAS

2 3.63

Lo que indica que ya lleva funcionando un total de 2 semanas,

3 horas y 0.63 horas, la pregunta es ¿A cuántos minutos

equivalen 0.63 horas? Para esto el usuario solamente debe

tomar el valor decimal y operar la fórmula que se muestra a

continuación:

𝑀𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙 ∗ 60

Así que reemplazando el valor del ejemplo en la fórmula:

𝑀𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 0.63 ∗ 60 ≈ 37

Lo que indica que la bomba lleva funcionando 2 semanas, 3

horas y 37 minutos.

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6.2.4 Bombas (botón 4)

Entrando a esta ventana, se tiene acceso a la información del

estado de funcionamiento de bombas y el chiller ya que estos

encienden si alguna de las cabinas necesita refrigeración.

Como se puede ver en la imagen mostrada, existe un botón de

encendido de bombas, este botón habilita todo el sistema de

agua helada y por defecto está en estado ON.

Cada una de las bombas tiene un indicador de funcionamiento

que alumbra de color verde cuando la bomba está encendida9,

ya que el sistema funciona alternando las bombas

semanalmente. Si durante la semana de funcionamiento, por

algún motivo la bomba entra en falla y no suministra agua, el

switch de flujo de agua (SDPW), el cual tiene un indicador al

9 Cada bomba funciona durante una semana y al término de este periodo alterna con la otra bomba y así

sucesivamente.

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igual que las bombas pasara de verde a rojo indicando que no

se detecta flujo de agua hacia el Chiller, por lo que el sistema

apagara la bomba que se encontraba en servicio y encenderá

la bomba de respaldo, generando un indicador en pantalla

mostrando que hubo un problema con la bomba que acaba de

ser apagada.

Esta alerta debe ser solucionada inmediatamente se detecte

para prevenir daños. Una vez sea solucionada, la alarma o

alerta puede ser reseteada presionando el icono de Reset,

que está junto al indicador de la bomba en cuestión.

Finalmente si existe una bomba en funcionamiento y se

detecta flujo de agua el indicador del Chiller encenderá en

verde indicando que éste está encendido de lo contrario no

encenderá.

6.2.5 MANUAL (botón 5)

A través de este botón se pretende brindar al personal de

mantenimiento o personal calificado la opción de operar de

forma manual los equipos para verificar su funcionamiento

después de algún arreglo o mantenimiento preventivo y/o

correctivo.

Como se ve en la imagen que se muestra a continuación, en la

esquina inferior derecha existe un botón que habilita la

operación manual de los equipos. Esto solo deshabilita las

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acciones que estén teniendo los algoritmos de control sobre

los equipos mientras se esté en forma manual10.

Una vez activado, se pueden encender o apagar los equipos

que se muestran en pantalla, al finalizar este procedimiento se

debe volver a desactivar la operación manual, de lo contrario

los algoritmos de control no tendrán acción alguna sobre los

equipos y variables ambientales.

En la siguiente imagen se muestra el estado del botón de la

esquina inferior derecha cuando la operación manual ha sido

habilitada.

10 Este procedimiento no reinicia ningún parámetro que se haya programado en las tablas de referencias u

otras configuraciones, solamente permite operar los equipos de forma manual, una vez la operación manual

se desactive, los equipos retomaran su funcionamiento según los algoritmos programados

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6.3. Alarmas

Finalmente, se encuentra el botón “Alarmas”, ubicado en la ventana principal

del invernadero como se muestra a continuación:

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En esta ventana se presenta una tabla la cual estará registrando la siguiente

información por cada evento:

No. : corresponde al número consecutivo de eventos registrados.

Fecha: es la fecha en la que se registra el evento.

Inicio: corresponde a la hora en la que se presentó la alarma.

Revisión: registra la hora en la que el usuario notifica haber revisado

el reporte. Para esto es necesario presionar dos veces, sobre la

casilla vacía de dicha columna.

Fin: hora en la que la alarma deja de presentarse.

Descripción: información en detalle sobre la causa de la alarma.

Adicional a lo anterior, también se pueden eliminar registros y guardar

pantallazos si se tiene conectado un dispositivo de almacenamiento USB.

Los iconos encargados de estas funciones se muestran a continuación:

Retorna a la ventana anterior. (presente en la

mayoría de ventanas)

Retorna a la pantalla principal de la aplicación.

(presente en la mayoría de ventanas)

Permite eliminar registros en la tabla de alarmas.

Para esto, primero se presiona con el dedo sobre

el registro a eliminar y posteriormente se presiona

este icono.

Permite al presionar este icono, generar un

pantallazo de la ventana actual, la cual se guarda

en formato BMP en un dispositivo de

almacenamiento USB. (presente en la mayoría de

graficas)

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7. CONCLUSIONES

7.1. Centralización

Todos los invernaderos que están automatizados, algunos con mayor

complejidad que otros, se encuentran unificados bajo un sistema centralizado

de control a través de una pantalla HMI ubicada en el tablero de control del

invernadero de Orquídeas y Bromelias de Clima Cálido. La conexión entre

los diferentes controladores PLC y la pantalla está bajo protocolo Ethernet y

de esta misma forma esta llevado al servidor de la subdirección científica con

la finalidad de que el personal autorizado de operar el sistema de control y

monitoreo pueda acceder de forma remota a la pantalla.

La dirección IP de la pantalla se muestra en el numeral 2.5 en la página 22,

por lo que se recomienda que los dispositivos (PC y/o Smartphone), que

deseen controlar la pantalla se encuentren en la misma subred11.

7.2. Operación

Como ya se mencionó la operación del sistema puede hacerse de forma

presencial a través de la pantalla o de forma remota a través de un

dispositivo PC o Smartphone. Para la operación de la pantalla se recomienda

tener las manos limpias de cualquier elemento o partícula que pueda rayar o

dañar la superficie táctil de la pantalla.

7.3. Datos e Información

La pantalla cuenta con un puerto USB que permite, al colocar un dispositivo

de almacenamiento, guardar en formato CSV los valores de temperatura y

humedad relativa en archivos independientes de los invernaderos que

11 El personal encargado de las redes de telecomunicaciones debe garantizar la configuración del servidor tal

que permita dicho acceso.

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cuenten con los sensores para la medición de estas variables. Dichos

archivos serán almacenados por carpetas con el nombre de la zona a la cual

pertenecen los datos, y al interior de esta estarán clasificados por la fecha en

la que se tomaron los datos (DD/MM/AA).

El sistema permite almacenar en la memoria Flash los registros de acceso de

usuario y la fecha en que se ingresó al sistema.

Y finalmente en la carpeta SCR, se encontraran las imágenes

correspondientes a los pantallazos que el usuario haya generado

identificadas con la fecha y hora en que se generó, ya que la mayoría de

ventanas, en especial las que contienen información poseen el icono que se

muestra a continuación, el cual permite, al ser presionado, generar un

pantallazo que es almacenado en la memoria flash que se encuentra

conectada, esto con el fin de tener un mejor análisis de la información y para

generar reportes.

7.4. Almacenamiento USB

El almacenamiento de datos inicia inmediatamente el dispositivo es

conectado a la pantalla, con esto se generan automáticamente las carpetas

con los nombres de las zonas a las cuales pertenecen los datos. Los datos

son almacenados en archivos independientes correspondientes a un día de

registro (cada día se crea un nuevo archivo con la fecha del día). Con los

registros que se tomaron durante las pruebas de climatización, se pudo

determinar que el tamaño aproximado de los archivos CSV que se generan

tienen un tamaño aproximado de 40 KB (Kilobytes), lo que significa que para

un dispositivo de almacenamiento como lo puede ser una memoria flash con

una capacidad de 1 Gb (Gigabyte), se pueden tener 25.000 archivos con los

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registros de la variable medida con un tiempo de muestreo de 1 minuto.

Teniendo en cuenta que actualmente se están almacenando datos de 19

zonas, se puede afirmar que para una memoria flas de 1 Gb, se pueden

almacenar 1.315 archivos por zona, lo que equivale a los datos de

aproximadamente 3 años y medio12.

7.5. Manipulación de archivos CSV

Como se menciona en el numeral “2.2. Conexión/Desconexión USB”, al

conectar un dispositivo de almacenamiento en el puerto USB disponible al

reverso de la pantalla, el sistema centralizado de control empezará a realizar

un registro periódico de las variables ambientales de las zonas que están

programadas para monitoreo en formato CSV el cual puede ser abierto en

Excel.

Teniendo lo anterior en cuenta y siguiendo las recomendaciones para el

retiro del dispositivo indicadas en el numeral antes mencionado, las carpetas

que se encontraran al interior de la memoria flash una vez se conecte a un

ordenador serán las mostradas en la siguiente imagen:

12 El número de archivos que se pueden almacenar por zona puede variar dependiendo de la capacidad del

dispositivo de almacenamiento que se conecte y de si el usuario realiza tomas de imagen de pantalla

(pantallazos), lo cual le va restando espacio a los demás archivos.

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Las carpetas que interesan al usuario y que se describen a continuación son:

LOG: en esta carpeta el usuario encontrara una llamada “Record”, la

cual al interior tiene el reporte de accesos al sistema por parte de los

usuarios, registrando en archivos independientes (uno diario), la hora

en la que se accede y se sale del sistema y el usuario que lo hizo en la

fecha que indica el nombre del archivo. Esto se puede ver en la

imagen siguiente:

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En la imagen se pueden apreciar un ejemplo de los archivos

generados en las fechas en las que se tuvo acceso al sistema13, y en

la zona derecha de la imagen se puede ver el registro de acceso del

día 6 de mayo de 2015, en el cual el usuario “Administrador”, ingreso

al sistema dos veces en las horas indicadas. Con esto se le da al

usuario la posibilidad de tener un seguimiento de las personas que

manipulan el sistema.

SCR: esta carpeta contiene los pantallazos que genera el usuario al

presionar el icono correspondiente. Dichos pantallazos son

almacenados como imágenes en formato .BMP, los cuales pueden ser

abiertos normalmente como cualquier archivo de imagen o foto.

El nombre de las imágenes corresponde a la fecha y hora en la que se

tomó el pantallazo, esto con el fin de guardar datos como gráficas,

alarmas y/o configuraciones de parámetros para un posterior análisis.

13 El nombre de los archivos corresponde a la fecha en la que se genera en formato (AAAA/MM/DD).

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En la siguiente imagen se puede ver el interior de la carpeta

mencionada y los pantallazos en ella generados.

TREND: esta es quizá la carpeta que más interesa al investigador, ya

que contiene todos los datos de las tendencias de la Temperatura,

Humedad relativa, y 𝐶𝑂2 de cada una de las zonas en las que se

estén midiendo dichas variables ambientales. Estos datos son

almacenados con una frecuencia de un dato por minuto en un periodo

de 24 horas, y se genera un archivo por cada día que inicia desde la

hora 0 horas hasta las 23:59 horas. En la imagen que se muestra a

continuación se ven las carpetas que se encuentran al interior de

“Trend”, correspondientes a las zonas en las que se están midiendo

dichas variables ambientales:

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Como se ve en la imagen, en total se están almacenando 19 datos

entre temperatura, humedad y 𝐶𝑂2, de diferentes zonas

correspondientes al invernadero de Orquídeas y Bromelias de Clima

Cálido y del invernadero de Propagación. Las carpetas que

corresponden a cada uno se muestran a continuación:

Orquídeas y Bromelias de Clima Cálido

CO2

H InvGeneral

HR Banco 1

HR Banco 2

HR Banco 3

HR Banco 4

T InvGeneral

Temp B1

Temp B2

Temp B3

Temp B4

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Propagación

Hr Cabina 1

Hr Cabina 2

Hr Cabina 3

Temp Cabina 1

Temp Cabina 2

Temp Cabina 3

Condiciones Exteriores

HR exterior

Temperatura ext

Al interior de cada carpeta correspondiente a la zona sobre la cual se

desea observar alguna condición ambiental en específico, se

encuentran los archivos en formato CSV de las fechas desde las

cuales se encuentra generando los registros el sistema de control,

como se ve a continuación:

En la imagen se observan los archivos los cuales pueden ser abiertos

desde Excel y cuyo nombre corresponde a la fecha a la cual

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pertenecen los datos almacenados durante las 24 horas del día en

formato (AAAA/MM/DD).

Si el archivo es abierto directamente (haciendo doble clic sobre el

archivo), el archivo abrirá mezclando los datos medidos con la hora

en la que fue grabado, impidiendo de esta manera su análisis, como

se puede ver en la siguiente imagen:

Como se puede confirmar en la imagen, los datos salen fusionados

por lo que para facilitar el análisis de los datos y las gráficas

correspondientes es necesario adecuar los datos que se tienen

siguiendo los siguientes pasos:

PASO 1: abra la aplicación de Excel y ubique el cursor en la pestaña

datos.

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PASO 2: seleccionar la opción “Desde texto”.

PASO 3: en la ventana emergente busque el archivo CSV que

contiene los datos que desea adecuar y haga clic en “Importar”.

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PASO 4: en la ventana que ahora aparece haga clic en “Siguiente”,

luego de verificar que los datos mostrados sean los que deseo

manipular.

PASO 5: en este paso, debe seleccionar la casilla “Coma”, esto con el

fin de separar los datos de tiempo de los de la variable medida, y

luego de clic en “Siguiente”.

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PASO 6: en esta ventana, verifique que el formato de las columnas

este en “General”, y posteriormente de clic en “Finalizar”.

PASO 7: finalmente seleccione la casilla donde desea que se ubiquen

los datos ya separados y de clic en “Aceptar”.

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PASO 8: con estos pasos tendrá el usuario los datos separados desde

la casilla seleccionada, sin embargo se dará cuenta que los datos

correspondientes a la variable medida no está en formato decimal, por

lo que se debe adecuar este valor.

Para esto simplemente se emplea la columna de la derecha y se

opera el valor de la columna CH0 para adecuar el valor según la

formula siguiente:

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𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓 = 𝑪𝑯𝟎(𝟏) ∗ 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏

Con esto, el valor se convierte a decimal para permitir el análisis de

los datos, y finalmente se hace el barrido de la casilla hacia abajo para

repetir el proceso para todos los datos de la columna CH0.

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Una vez finalizado el proceso anterior ya se puede realizar el análisis

de los datos corregidos permitiendo obtener graficas14 de la variable

ya manipulada como se muestra a continuación:

Temperatura de cada cabina del invernadero de Propagación

14 Se espera que el investigador o usuario posea los conocimientos básicos en la manipulación de Excel para

la manipulación y grafica de datos.

0

5

10

15

20

25

30

0:0

0:4

8

0:5

6:3

8

1:5

2:2

8

2:4

8:1

8

3:4

4:0

8

4:3

9:5

8

5:3

5:4

8

6:3

1:3

8

7:2

7:2

8

8:2

3:1

8

9:1

9:0

8

10

:14

:58

11

:10

:48

12

:06

:38

13

:02

:28

13

:58

:18

14

:54

:08

15

:49

:58

16

:45

:48

17

:41

:38

18

:37

:28

19

:33

:18

20

:29

:08

21

:24

:58

22

:20

:48

23

:16

:38

Cabina 1 Cabina 2 Cabina 3 Ambiente

0

5

10

15

20

25

30

0:0

0:4

8

0:5

6:3

8

1:5

2:2

8

2:4

8:1

8

3:4

4:0

8

4:3

9:5

8

5:3

5:4

8

6:3

1:3

8

7:2

7:2

8

8:2

3:1

8

9:1

9:0

8

10

:14

:58

11

:10

:48

12

:06

:38

13

:02

:28

13

:58

:18

14

:54

:08

15

:49

:58

16

:45

:48

17

:41

:38

18

:37

:28

19

:33

:18

20

:29

:08

21

:24

:58

22

:20

:48

23

:16

:38

T Controlada T sin Control

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Temperatura de la Cabina 1 sin control de temperatura y con control a

Media potencia

7.6. Recomendaciones finales

Recuerde que todas las tablas de referencia poseen una configuración de

tolerancias con la finalidad de mejorar la sensibilidad del sistema ante los

cambios y/o perturbaciones no deseadas que se puedan presentar. Se

recomienda utilizarlos ya que es un sistema de control complejo y no tendría

sentido realizar un encendido y apagado “Manual”, de los sistemas de riego u

otros equipos.

Recuerde que está completamente prohibido la copia y/o modificación de

cualquier algoritmo, software o hardware elaborado para el sistema de

control de los invernaderos.

Ing. Daniel Antonio Calderón González

ENERGYAIRE S.A.

manual de entrega jbbjcm

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