Introduccion hmi

Introducción
Interfaz Hombre Maquina
(HMI)
Presentación 1:
Introducción
Marcas principales

Universidad Nacional de Quilmes
Page 2/20 Variadores
Introducción
Parte de
supervisión
Parte de
control
Parte
operativa
Sistema automatizado
Panel de mando
SCADA
Lógica cableada
PLCs
PC + Tarjeta E/S
Microcontroladores
Reguladores digitales
Actuadores
Proceso
Sensores
Interface Interface
Interface
HMI
Web Server

Arquitectura típica de SAC de plantas
Sistema de
gestión
Internet
Controladores
Celulares
Web
Acceso
remoto
Inalámbrico
PG
Instrumentos
Periféricos
Paneles
Drives
Drives
Industrial Ethernet
PROFIBUS
PROFINET
PLC
PLC
AS-Interface
Software
SCADA
Proceso industrial
Proyecto
HARDWARE
Herramientas de
desarrollo
HMI
PLC
SCADA
Variadores
de velocidad
Red Industrial

PIRAMIDE DE LA AUTOMATIZACION
Integración de tecnologías
Nivel de gestión
Nivel de supervisión
Nivel de control
Nivel de
actuadores
y sensores
Server, PC
PLCs maestros, PCs
PLC, PC, HMI
Accionamientos
Planificación
- Gestión
- Producción
Control de proceso
Control y monitoreo
Local
Flujo de datos
Flujo de datos Volumen de
información
Velocidad de
respuesta
< 10ms / Bits
< 100ms / MByte
>1000ms / MByte

Información en planta industrial – Protagonistas y
sus necesidades
Ingenieros de
automatización y control
Ingenieros de
proceso
Operadores
Ingenieros de
mantenimiento
Control de calidad
Gerentes de producción
En un sistema de automatización se maneja un gran volumen de información, que
depende de la necesidad de cada sector de la planta.

Introducción a SCADA
SCADA
es el acrónimo de Supervisory Control and Data Acquisition
(Supervisión, Control y Adquisición de Datos).
ESTACION REMOTA2
5
4
3
SOFTWARE
ESTACION CENTRAL DE MONITOREO
RED DE COMUNICACION
1 INSTRUMENTACION
DE CAMPO
SENSORES
ACTUADORES
PLC, RTU
 También provee de toda la información que se genera en el proceso productivo a
diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros usuarios supervisores dentro
de la empresa.
 Es un sistema informático especialmente diseñada para funcionar
sobre controladores en el control de procesos, proporcionando
comunicación con los dispositivos de campo y controlando el
proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador.

Introducción a SCADA
Software: consta de tareas que se distribuyen verticalmente en varias capas
Data
Reporting Monitoreo
Control de
supervisión
Almacenamiento de
datos (Históricos)
Manipulación
de datos
Alarmas -
control
HMI
Plataforma de datos
Adquisición de datos
Capa física de la planta
Plataforma de adquisición de datos
PLC, RTU
SAC (Scan,
Alarm, control)
Driver image
table
Base de
datos
I/O Driver
(OPC)
HMI
Aplicación grafica

HMI
 Interfaz Hombre/Máquina (HMI), es el dispositivo o herramienta gráfica
que presenta los datos del proceso al operador. Además permite
manipular variables y generar eventos en el proceso.
Su utilización es necesaria cuando la aplicación exige que el usuario pueda:
Modificar parámetros del programa de control.
Recibir información del estado del proceso controlado por el PLC.
Detectar fallos en el conjunto formado por el PLC y el proceso
controlado por el.
CLASIFICACIÓN
PANEL OPERADOR O COMPUTADORASINTERFAZ CLASICA

HMI
 Las clásicas interfaces
Compuestas por botones, interruptores, luces, potenciómetros, indicadores de aguja e
incluso mímicos dibujados sobre paneles.
 Son funcionalmente sencillas.
 Tienen cableados eléctricos asociados y mecanismos electromecánicos.
 Requieren trabajos de mantenimiento periódicos, en muchos casos resulta ser tedioso.
 Si se requieren modificaciones hay que hacer trabajos eléctricos adicionales.

HMI - Clásico

HMI-Clásico

HMI
 Paneles de operador o computadoras
 Menor cantidad de cableados, debido a que las señales son
comunicadas a través de una red de datos.
 Solo se requiere los cables de alimentación (generalmente
dos o tres cables) y los cables de comunicaciones (suelen ser
entre dos y ocho según el tipo de comunicación).
 Frente alguna modificación de la interfaz, solo se requerirá
reprogramar la misma sin hacer ningún tipo de modificación
eléctrica.
 La comunicación es el aspecto fundamental en este tipo de
interfaces inteligentes. El medio físico debe ser definido, como
así también el protocolo de enlace.
 La potencia operacional de la interfaz, será definida entre
otras cosas por la cantidad de drivers de comunicación que
traiga embebidos.
En las interfaces eléctricas se tienen en cuenta la cantidad de
señales, mientras que en las interfaces inteligentes, se debe tener
en cuenta la cantidad de variables a comunicar.

HMI - Estructura

HMI
Las señales del proceso son conducidas al HMI por medio de:
Dispositivos como tarjetas de entrada/salida en la computadora
PLCs (Controladores lógicos programables)
RTU (Unidades remotas de I/O)
Drivers (Variadores de velocidad de motores)
Todos estos dispositivos deben tener una comunicación que entienda el HMI.
Interface
Audio In/Out
USB para conexión externa de
dispositivos (Ej. impresoras,
mouse, o teclado)
Interface
PROFIBUS
Interfaz
PROFINET

Características técnicas de un panel HMI
 Tipo de pantalla: Color / Monocromo
 Tamaño: 4”, 6”, 10”, 15”
 Interfaces de comunicación
 Resolución (pixeles)
 Tipo de entrada: Touch / Teclado / Touch + Teclado
 Alimentación eléctrica
 Cantidad de variables
 Memoria disponible: para memoria de
usuario, buffer de alarmas, etc..
 Cantidad de pantallas
 Gestión de recetas
 Archivados de variables

Configuración
 Diseño de pantallas.
 Configuración de
comunicación con PLC.
 Link de variables del PLC
(Acciones, visualización,
alarmas, etc.).
Cable de comunicación
 Software de edición.
Panel
operador
 Licencias
----Programa compilado---
PLC
Configuración de
comunicación para la
transferencia en HMI y
PC de configuración.
PC de
configuración
Algunos pueden tener
un Sistema operativo
Windows CE
Configuración de
Transferencia
Configuración
comunicación con PLC
Configuración
panel.
Contraseña
Backups
Sonido

Estados del panel operador
MODO
TRANSFERENCIA
Panel
operador
PLC
En este modo de operación se puede por ejemplo transferir un proyecto de la
PC de configuración al panel de operador, o bien crear una copia de seguridad
y restaurar datos del panel operador.
MODO
OFFLINE
Panel
operador
PC de
configuración
PC de
configuración
PLC
En este modo de operación no existe comunicación entre el panel de operador y
el autómata. Aunque el panel de operador se puede controlar, no se puede
transferir datos al autómata ni recibir datos de éste.
MODO
ONLINE
Panel
operador
PC de
configuración
PLC
En este modo de operación existe una conexión de comunicación entre el panel
de operador y el autómata. La instalación puede controlarse desde el panel de
operador conforme a la configuración.

Arquitecturas típicas
HMI
PLC
MAQUINA 1
HMI PLC
MAQUINA 2
HMI PLC
MAQUINA 1
HMI PLC
MAQUINA 2
A pie de
maquina
En sitio
Servido
SCADA
Servidor
SCADA
Redundante
AREA DE PRODUCCION 1 AREA DE PRODUCCION 2
WebClient
Clientes
ETHERNET
Mant. Gcia.Lab. Prod.
Parametrización
Administración de receta
Estado del proceso
Control general

Paneles
Seleccionar
computadoras
industriales

Paneles

Paneles
SI
NO
SI
SI
NO
NO

Paneles
XBT-GTO
MAGELIS Advanced Panels
STO & STU XBT-N XBT-R XBT-RT
XBT-GK
XBT-GH
XBT-GTW
MAGELIS
Small Panels
XBT-GT
Software de configuración: Vijeo Designer
TERMINALES COMPACTOS
PANELES PEQUEÑOS
PANELES OPTIMOS
PANELES TOUCH
O TECLADO PANELES CON
WINDOWS EMBEBIDO PANELES GRAFICOS
PANEL
AVANZADO
HAND-HELD

Paneles
*Precio de lista octubre 2014

Diseño de pantallas
Algunas recomendaciones para el diseño
Participación del usuario en el diseño de las pantallas, esto permite seguir y
respetar sus convenciones.
Desarrollar pantallas fáciles de entender y usar.
Evitar la superposición y el exceso de objetos como así también la
información innecesaria.
Usar siempre que sea posibles plantillas uniformes para todas las pantallas,
con áreas específicas y menús de navegación.
Agrupar elementos asociados y distribuirlos de forma lógica y balanceada en
toda el área de la pantalla.
Minimizar la cantidad de colores a usar, eligiendo colores para el fondo que
den un buen contraste con los objetos.

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