Arquitectura Integrada

Arquitectura Integrada en
Acción

Ing. Lito Villasante
Solution Provider

1 Copyright © 2005 Rockwell

ControlLogix®
Programmable
Automation Controller
(PAC)

2

Una Arquitectura Integrada basada en
Producto y Comunicaciones Modulares
Logix para Control
Mismo motor de Ejecución de Control
desplegado en múltiples plataformas.
Comparte el software de programación
común RSLogix 5000. Conectividad de
Entradas / Salidas Preferida.

NetLinx para Communicaciones
Una arquitectura habilitada para
información, optimizada para control,
configuración y recopilación de datos,
desplegable en múltiples medios

View for Visualización
Visualización de información desde un
ambiente de desarrollo estándar a través
de una amplia variedad de interfaces
electrónicas de operador y computadoras
industriales

Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 3

Control multidisciplinario Logix

La Arquitecturatradicional desistema Logix de Rockwell
Capacidad Integrada y el múltiples procesadores
proporcionan todo el control que usted necesitaaplicación
equivalente con el controlador para la en un paquete
Funcionalidad de control distribuido Flexibilidad de controlador programable
- Lógica de alta velocidad
- Acceso global a datos
- Operación autónoma
- Control determinístico
- Arquitectura escalable
- HMI distribuido
- Interfase a muchos
- Extensa biblioteca de
dispositivos
algoritmos de control de
proceso (bloques de Logix añade
función) • Variadores y control de
- Redundancia movimiento integrados
• Logix sobrepasa a los
sistemas híbridos
(una sola plataforma para
todas las disciplinas de
control)
• Programa Fuente
almacenado en el
controlador, basado en
tags
• NetLinx, FactoryTalk

ControlLogix PAC

Escalabilidad y Portabilidad dentro de una arquitectura abierta y modular
• Plataforma Modular – Un Chasis sencillo es capas de….
– Múltiples controladores.
– Suporta múltiples disciplinas (Discreto, Motion, Procesos, Drives, Seguridad)
– Soporta múltiples e independientes redes de comunicaciones
– Capacidad de Remover y/o Insertar cualquier módulo con el sistema energizado (RIUP).

• Diseñado para cumplir con los requerimientos de mediano a largas aplicaciones
– Capacidad hasta 4000 puntos Analógicos o 128,000 discretos de E/S
– 32 ejes de control de movimiento coordinado por controlador
– Fácilmente integrable con las redes existentes de planta


ControlLogix Backplane

Colecte la información de E/S mas rápido desde múltiples módulos
• Esquema de Comunicaciones basado en el modelos Productor/Consumidor Multimaestro
– Ponga la técnología productor/consumidor directamente en el backplane (1 to 1, 1 to n)
– Elimina la idea de que el controlardor es el centro del universo de control
– Cualquier dispositivo en el backplane puede transmitir y comunicarse con otro dispositivo
sin intervención del controlador o necesidad de programación adicional
• Incrementa el ancho de banda y rendimiento del sistema
• Mayor flexibilidad en el diseño del sistema
• El controlador solo se encarga de hacer el control
• Los datos de E/S pueden ser compartidos entre controladores y/o interfaces de operador
– Las aplicaciones se haces mas eficientes y en menor tiempo de respuesta
• Se reducen los tiempos de espera en el controlador
• Se reduce el tráfico en la red y backplane
• Se reduce la latencia de las E/S
• Las aplicaciones pueden ser realmente
manejadas por Interrupciones.


Memoria basada en tags

Por que es una Ventaja?
• RSLogix 5000 elimina el direccionamiento de Programación simbólica de Logix5000

la memoria física completamente! Software RSLogix 5000 Software RSView

– Nombres de tags totalmente descriptivos Production_Count Display Production_Count

cargados en la memoria del controlador … …
CTU(Production_Count)
• Acceso HMI / MMI directo a los datos sin
referencia cruzada de memoria Production_Count
– Reduce el tiempo de desarrollo del sistema (y
el costo de capacitación ¡El nombre se …
CTU(Production_Count)
introduce una
• Todos los otros proveedores todavía usan vez y se usa en
direccionamiento de memoria físico todas partes! Memoria del controlador
HMI/ MMI configurado

– Aumenta el tiempo de desarrollo del sistema
con nombres de tags
Programación basada en direcciones de otros suministradores
y los costos de capacitación Software de programación PLC Software HMI / MMI

Direccionamiento %MD159 : Prod_Count Display Produ_Count
físico … …
CTU(%MD159)

%MD159
Programado
usando %MD159
dirección …
física CTU(%MD159) Comunicaciones
basadas en
Memoria PLC dirección


Logix PAC – Familia Logix
SoftLogix
Capacidades de Logix en un
computador personal o Industrial

FlexLogix
Control Distribuido manteniendo
una alta adaptabilidad DriveLogix
Tenga todo el poder de
Logix dentro de un Drive

CompactLogix
Excelente relación Costo-
valor para aplicaciones
Medianas y Pequeñas

ControlLogix
Controle toda su planta con
RSLogix 5000 una plataforma universal
Un único paquete de programación para todas
las plataformas Logix Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 8

Múltiples lenguajes (IEC-61131)

Diagrama de lógica de escalera
(LD) – Control de movimiento y Continuos Evento / Estado
secuencial basado en estado

Booleana
Diagrama de bloques de función Diagrama
(FBD) – Lazos de variador y de lógica de
proceso continuo escalera Texto Diagrama de
estructurado funciones
Diagrama de funciones

Analógica
secuenciales
secuenciales (SFC) – Diagrama
Administración de secuencia de de bloque
control y proceso de lotes de funciones
Texto estructurado (ST) – Lazos
personalizados y algoritmos
matemáticos complejos

Usar el lenguaje apropiado reduce la complejidad del programa, mejora
el proceso de desarrollo, reduce la depuración y los costos de mantenimiento

Lenguajes de Programacion


Redes de proceso

FFLD

Acoplador de enlace

Tradicional 4-20 mA HART
+ Simple
- Costo E/S
+ Simple
~ Costo ~
Fieldbus
- Información ~ Información Foundation
+ Complejo
Profibus PA ++ Costo
+ Complejo ++ Información
++ Costo
++ Información

HART

• Interfaces Integradas Para HART
• Beneficios de las E/S analógicas
FLEX Ej: HART
Comando /
Mensaje

– E/S montables es sitios peligrosos ControlNet

sin barreras o SW de Gestión
de Recambio
gabinetes a prueba de explosiones. FDT

– No hay necesidad de hardware
adicional para
FLEX Ex
“separar” la señal de HART, tanto En área peligrosa
analógica
como digital en el mismo cable.
HART
– No es necesario un extenso Comando /
Mensaje
cableado de regreso al controlador Dispositivos
de campo
HART
al utilizar las E/S distribuidas -- sólo
se necesita un cable de red.


Fieldbus Foundation

Foundation Fieldbus H1 es un protocolo HSE o EtherNet/IP
abierto desarrollado en la década de
1990.
Foundation Fieldbus mediante 1757-
FFLD
El control de lazo de naturaleza
regulatoria puede ser ejecutado en el
dispositivo Fieldbus o en la máquina
Logix
HSE

Proporciona 2 ó 4 segmentos H1 por
dispositivo de Vinculación
Soporta HSE (Foundation Fieldbus
Ethernet Protocol/Protocolo de Ethernet H1

de Foundation Fieldbus)
y EtherNet/IP


PROFIBUS-PA

•Red digital diseñada para extender
PROFIBUS-DP a fin de apoyar la
automatización de procesos
•PROFIBUS-PA se introdujo en 1997 para
expandir PROFIBUS-DP a fin de apoyar la PLC PC

automatización de procesos PROFIBUS-DP
RS485

•Extiende una red PROFIBUS-DP a las
áreas peligrosas de una planta de proceso Acoplador de enlace
mediante un acoplador de vínculo PROFIBUS-PA
IEC 61158-2

•El maestro cíclico controla el intercambio
de datos. Los dispositivos usan bloques
de función de entrada analógica y salida
analógica para intercambiar datos del
proceso.


Redundancia en ControlLogix

Logix5555™ ControlNET
Usted implementa la redundancia utilizando los mismos
procesadores ControlLogix, módulos ControlNet y
Redundancy Module

RUN I/O
A-B RS232 A#01 PRIM
Quality
Allen-Bradley BAT OK

módulos Ethernet que usted utiliza en el resto de su
CHA CHB OK PRI COM OK
RUN REM PROG

planta.
Minimiza el esfuerzo adicional de ingeniería dado que no
se requiere de la implementación de programacíón.
Mantiene capacidad de Configuracion en-linea

Logix5555™ ControlNET Redundancy Module

RUN I/O
A-B RS232 A#01 PRIM
Quality
Allen-Bradley BAT OK

RUN REM PROG


RSLogix 5000: No se Requiere
Programación Adicional

• El controlador primario determina que data ha cambiado durante su “scan” y
automaticamente envia la información al secundario. No se necesitan mensajes de
programas o tag dedicados para transferir los datos. Todo esto sucede en forma
automatica.

Usted solamente
selecciona la opción de
habilitar la redundancia
en la ventana de
propiedades del
controlador


Redundancia de Controladores y Fuentes
de Alimentación
• No se requirere
programación o ingeniería
adicional para implementar un
sistema redundante
• Transferencia transparente
de datos que permite utilizar
cualquier dispositivo en
ControlNet.
• Sincronización automática de
programas y ejecución
simplifica el mantenimiento del
sistema.

• Fuentes Redundantes para
mayor disponibilidad de la
alimentación del chassis.

Topología tolerante a fallos
Chasis de E/S “A” Chasis de E/S “B”
POWER
Logix5555
TM Control NET Redundancy Module

RUN I/O

RS232
A#01 PRIM
BAT OK

RUN REM PROG

A-B Allen-Bradley
Quality

Productos de Primario

redundancia
certificados POWER
Logix5555
RUN

BAT
TM

I/O

RS232

OK
Control NET

A#02 SYNC
Redundancy Module


RUN REM PROG

A-B Allen-Bradley
Quality

Tarjeta de entrada de CC Tarjeta de entrada anlg. Tarjeta de salida

Secundario
24 VCC
Carga
Trans. de 2 cables
Trans. de 2 cables
Trans. de 2 cables
Trans. de 2 cables

• Comunicaciones y controlador certificados en el chasis primario y secundario
• Distribución idéntica de módulos de E/S en chasis separado (A & B)
• Los sensores y accionadores se conectan a los mismos puntos / canales en módulos
complementarios en cada chasis mediante tarjetas de terminaciones
• Se realizan pruebas de pulsos periódicas en base a la demanda anticipada del sistema


Como asegura su aplicación?

CompactFlash Card
– Respaldo de programa fuente y
Ejecutable


Un conjunto robusto de plantillas e instrucciones
de bloques de función para control de procesos
Las instrucciones de bloques de función proporcionan los componentes básicos que
usted necesita para realizar un control de proceso sofisticado.


Número recomendado de lazos PID

Número máximo de lazos PID típicos

Tarea periódica (mseg)
Número Recomendado de Lazos PID
10 20 40 100 250 500 1000 típicos controlados por Logix
Logix5555 13 26 52 129 322 644 1289

Number of
Estimated
Logix5563 36 72 144 360 899 1799 3597 2000
Logix5555

Loops
1500
1000 Logix5563
Número de lazos PID típicos recomendado 500
0

0

0
0
00
10

20
40
Periodic Task (msec)

10

25
50
10
10 20 40 100 250 500 1000 Perdiodic Task Rate in msec
Logix5555 6 13 26 64 161 322 644
Logix5563 18 36 72 180 450 899 1799


Múltiples niveles de sintonización de lazos
de proceso

• Básico
– Sintonía a Lazo Abierto
– Autotuner incluído en el Bloque
PIDE del controlador
• RSTune
– Basado en PC, sintonía a lazo
cerrado o abierto
• RSLoopOptimizer
– Basado en PC, sintonía y
análisis avanzado (utilización
de válvula, recorridos, etc)


Control de secuencias con Phase Manager

• Máquinas de estado basadas en el estándar S88 de la ISA para el control de procesos tipo
Lote.
• Perfectamente adaptado para ejecutar el control de secuencias de equipos mayores de
proceso tales como Molinos y Hornos rotativos.
• Se encuentra integrado totalmente
con RSLogix 5000 y todos sus
lenguajes de programación: Ladder,
Texto Estructurado, FBs y SFCs.


Alarmas & eventos basados en
controlador
2. Las alarmas Logix 5000 son 5. Las HMI adicionales utilizan la
extraídas del archivo del información de alarmas proveniente
proyecto por Linx Enterprise de FactoryTalk Server.
Logix Alarm Client.

3. Linx Enterprise Logix
Alarm Client se
subscribe a las alarmas
Lista de alarmas del controlador
4. El controlador detecta las
alarmas y las difunde al (a los)
subscriptor(es).
• Programe la alarma una vez (reducción de
esfuerzo y errores de programación)
• No se requieren tags HMI
1. Mediante Logix 5000 • El controlador realiza todo el procesamiento
se incorporan las de las alarmas
• Elimina las encuestas (polling) de datos (menos
instrucciones de tiempo de procesamiento interno de la red y
detección de alarma en procesamiento de controlador)
• El sello de hora del controlador es más preciso
el controlador. • El estado de alarma es administrado por el
controlador

Instrucciones Add-On (V16)

• Las instrucciones añadidas le permitirán crear sus propias instrucciones
RSLogix 5000 (versión objetivo V16)
• Ahorra tiempo al permitirle crear sus propias bibliotecas de
instrucciones personalizadas usadas comúnmente.
– Fomenta la uniformidad entre proyectos – usted no tiene que reinventar
constantemente los algoritmos de control usados comúnmente.
– Las instrucciones pueden crearse usando diagrama de bloques de función, lógica
de escalera o texto estructurado.
– Las instrucciones pueden usarse en diagrama de bloques de función, lógica de
escalera, texto estructurado o diagrama de funciones secuenciales.
– La lógica de una instancia de la función puede animarse con sólo los valores de la
función para facilitar el mantenimiento.
– Protección de fuente de la instrucción – similar a la protección de la rutina con
contraseña y visualización solamente o bloqueo completo de la fuente


Instrucciones Add-On (V16)

• Una vez definida, una instrucción puede usarse en FBD, LD y ST directamente
• ST es compatible con acciones y transiciones dentro de rutinas SFC
• Cambiar la definición de la instrucción cambia cada instancia donde se usa
la instrucción añadida


FTView ME/SE – Objetos Globales
PowerFlex

• Dos tipos de Objetos Globales PowerFlex
– PowerFlex 7-Class and 4-Class drives
– Utiliza los tagnames por los perfiles integrados de la versión 16

Links to PowerFlex tags
created by the Integrated
Drive Profile for:
- Logic Status
- Feedback
- Logic Command
- Reference
Status

Status & Control


FTView - PowerFlex Faceplates

• PowerFlex Faceplates
– PowerFlex 7-Class and 4-Class drives
– Utiliza las AOI’s de PowerFlex

Botones
Preconfigurados
Para ir a los
despliegues
Status y Control

Configuración del equipo Diagnóstico Ayuda al Operador

Sistemas de variadores, controladores e interfaces
operador-máquina fáciles de usar de Allen-Bradley

Tags
globales

Controladores Logix RSView / PanelView Plus

Perfiles Integrados
de Variadores Variadores
PowerFlex Objetos Plantillas
globales

Instrucciones
Add-On


Faceplate/AOI Sets
• Consistencia, misma apariencia, pero configurable a las preferencias del
cliente
• Trae todo el poder de la AI al HMI de una manera rápida y fácil


Instrucciones de Control Difuso (Fuzzy)
basadas en el controlador

• Cree algoritmos de control difuso
para aquellos lazos no lineales,
interactivos y difíciles de controlar y
ejecutelos en el controlador Logix
• Se utiliza FuzzyDesigner para
crear algoritmos que son luego
importados en el controlador como
Instrucciones Add-on (AOI)
• FuzzyDesigner también puede ser
utilizado para monitorear la
operación del algoritmo en el
controlador


Control Difuso (FUZZY)
1: Si Temperatura es Alta Y Humedad es Alta Entonces Compresor en Medio
2: Si Temperatura es Media Y Humedad es Muy Alta Entonces Compresor en Alto

Temperature is High/Medium
Low Medium High
0.85 Compressor is running Medium
High
and
0.4 Compressor is running High
Medium
Rule 1
0.8
Then Low Medium High
Temperature MIN

Humidity is High/Very_High DOF
Rule 2
Very_Low Low Medium High Very_High 0.4
MIN
0.8 Compressor Speed
High (~Pressure)
Center of Gravity
0.5
Very_High and

Humidity


Instrucciones adicionales para Control
Avanzado (2007)
• Tres nuevos Bloques de Función: IMC_01

IMC ...

– Control de Modelo Interno (IMC)
Internal Model Control
0.0 0.0
PV CVEU
0.0 0.0

– Control Coordinado (CC)
SPProg SP
0.0 0
SPCascade ProgOper
0.0 0
RatioProg CasRat

• Controla una variable manipulando hasta 3 salidas diferentes
0.0 0
CVProg Auto
0.0 0
HandFB Manual

– Control Modular Multivariable (MMC)
0 0
ProgProgReq Override
0 0
ProgOperReq Hand
0

• Util para aplicaciones con:
ProgCasRatReq
0
ProgAutoReq
0
ProgManualReq

– Múltiples entradas/salidas que interactuan.
0
ProgOverrideReq
0
ProgHandReq

– Grandes tiempos muertos CC_01

CC ...

• Además, es posible implementar en Logix:
Coordinated Control
0.0 0.0
PV CV1EU
0.0 0.0
SPProg CV2EU

– Model Predictive Control
0.0 0.0
CV1Prog CV3EU
0.0 0.0
CV2Prog SP
0 0

– Expert Control
CV3Prog ProgOper
0 0
ProgProgReq CV1Auto
0 0
ProgOperReq CV2Auto
0 0

– Adaptive Control
ProgCV1AutoReq CV3Auto
0 0
ProgCV2AutoReq CV1Manual
0 0
ProgCV3AutoReq CV2Manual

– Artificial Intelligence
0 0
ProgCV1ManualReq CV3Manual
0 0
ProgCV2ManualReq CV1Override
0 0
ProgCV3ManualReq CV2Override

– Neural Networks
0 0
ProgCV1OverrideReq CV3Override
0
ProgCV2OverrideReq
0

– Process Optimization Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
ProgCV3OverrideReq

33

Detalles de Plantillas de Procesos

• El display principal conecta automáticamente a varios displays de detalle:

Instruction Status
Loop Trend Manual Tuning
Autotuning
Instruction Configuration


Premier Integration of PowerFlex

• Combine Two Applications into One
• RSLogix 5000 V16

Program Logix
controller and
configure the
drive node


¿Hasta donde llega IMC y Premier
Integration?
• Supervisor de Firmware v16 supports
– Habilidad de almecenar archivos flashing the
de versiones en el controlador drive only
– Actualizar PowerFlex 7-Class
drives y dispositivos DPI
• ADR en el Controlador
(v17 RSLogix5000)
– Controlador detectara Incident at 2:00 AM!!
automaticamente el reemplazo
de un nodo, lo actualizara de ser
necesario, y descargara la
configuracion

EtherNet/IP
Configuration
Flash
ControlNet


Historiador de procesos – Anuncio de
OSIsoft
Rockwell Automation anuncia el desarrollo y el acuerdo de licencia en común con OSIsoft para
ofrecer la más avanzada tecnología de historiador en la suite de producción y rendimiento
FactoryTalk. Una alianza estratégica entre dos líderes del mercado promete nuevas opciones para
procesos y aplicaciones discretas.

Enterprise Editoion
• Resumen de datos de múltiples plantas
• Permite puntos de referencia de planta a planta
• Sirve información a sistemas ERP

Supervisory Edition
• Agregación, resumen, archivo
• Analítica de más alto nivel Historiador Historiador
planta 2
• Modelo de contexto de datos expandidos planta 1

• Potentes aplicaciones y reportes

Machine Edition
• Fácil Configuracion y Desarrollo
Hoy en día nuestro sistema de procesos se integra a su historiador de
• Alta performance y confiabilidad
planta. Estamos desarrollando unMicro Historians Plant 1 de procesos escalable, en
• Almacene y Envie historiador Lines 1 - N Micro Historians Plant 2 Lines 1 - N
cooperación con OSIsoft, para reducir las limitaciones de rendimiento de
• Almacenamiento y recolexión por
contexto
El Historico distribuido redefine la performance y la
un repositorio de una Allescalabilidad
• Reportes básicos desde el módulo sola planta.
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. rights reserved. 37

Top 10 caracteristicas importantes a saber
sobre los I/O 1756
1. Diagnóstico del lado de campo
― Permite al usuario diagnosticar el proceso asi como tambien el sistema de control

2. Identificación de Módulos
― Número de Catálogo, series, revision a nivel de slot para un rápido mantenimiento y
solución de problemas

3. Remoción e Inserción de Modulos con el sistema energizado (RIUP)
― La integridad del sistema se garantiza durante el cambio de un módulo en caliente

4. Configuración de módulos por software
― Elimina utilizar DIP switches y jumpers

5. Actualización de firmware en-chasis
– Permite que todos los módulos pueden ser llevados a las últimas versiones por el
usuario


Top 10 caracteristicas importantes a saber
sobre los I/O 1756
6. Llave Electrónica
– Forza a que se utilice la version apropiada del módulo cuando se usa en
aplicaciones críticas.

7. Acceso al reloj del sistema
– Permite funciones de “time stamp” para detección de secuencias de eventos

8. Suporta el modelo productor/consumidor
– Con transferencia de datos por cambio de estado o periódico.

9. Cumplimiento con las agencias de certificaciones (FM, UL, etc.) y
para ambientes Clase I Division 2

10. Multiple opciones para los bloques terminales
– Resorte, tornillo o pre-cableados

Adición de E/S 1756 en línea

• Limitado inicialmente a E/S 1756
– En versiones futuras se añadirán otras plataformas de E/S y tags
producidos/consumidos
– No soporta adición en línea de módulos de control de movimiento
• Es posible añadir E/S en línea en ControlNet
– Las E/S añadidas van al ancho de banda no agendado de
ControlNet
– Se recomienda tener una red ControlNet dedicada sólo para
datos de E/S
• Sin tráfico de HMI, sin estaciones de trabajo RSLogix 5000 y sin tráfico
de mensajes
– Las E/S añadidas en línea usarán conexiones directas –
no soporta imágenes de rack
– Se agregará capacidad para añadir E/S en línea mediante
EtherNet/IP en una versión futura

Preguntas?


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