Unidad3 plc scada Diseño Pantallas HMI

1. LOS PLC EN LOS SISTEMAS SCADA
Programa de Formación SENA, 2013.

2. • Presentación.
• ¿Qué es un sistema SCADA?
• ¿Qué es un HMI?
• Funciones de una HMI
• Aplicaciones de las pantallas HMI
• Conexionado entre pantallas HMI y PLC
• Módulos básicos de una pantalla HMI.
• Consideraciones finales.
• Referencias.
• Créditos.
Contenidos
Presentación
Diseño de
pantallas HMI
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3. Resultado de aprendizaje:
Establecer los aspectos básicos en la realización de pantallas HMI.
Conocimientos de concepto:
Monitoreo. Supervisión. Alarmas. Control.
Conocimientos de proceso:
Describir la naturaleza de los dispositivos HMI para PLC. Conocer la importancia de las pantallas HMI en el desarrollo de procesos industriales.
Interactuar con una pantalla HMI real. Diseñar pantallas HMI.
Criterios de evaluación:
Describe la naturaleza de los dispositivos HMI para PLC. Conoce la importancia de las pantallas HMI en el desarrollo de procesos industriales.
Interactúa con una pantalla HMI real. Diseña pantallas HMI.
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pantallas HMI
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4. OPERATOR GIRIS AEROBIK ARITMA SARTLANDIRMA TANKI CAMUR SUSUZ TREND SAYFALARI DATA DEGERLERI
ON ARITMA ANAEROBIK ARITMA ANAEROBIK REAKTOR DESARJ UNITESI ALARM SAYFALARI RAPORLAMA
S 101
PP 101A PP 101S
LS 002
LS 001
S 102
INCE IZGARA
S 103
R 107
R 107A
R 108
K 101A K 101B
V 102
V 101
FCV 001
%0
V 103
ON COKEL TME
C 102
PP 103A
PP 103 S
C 101
FT 001
Om /h2
2
2
8m
LIT 003
0.0%
0.0m
V 104
V 109
V 104
ATIK
SU
T 106
PP 102A PP 102S
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pantallas HMI
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SCADA
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5. Un sistema SCADA agrupa todas las máquinas y
dispositivos existentes en una planta de producción, si se
trata de una industrial, o de las instalaciones, si se trata
de otras ubicaciones. Se integran autómatas
programables (PLC), motores, bombas, encoders,
ventiladores, en definitiva, todos los dispositivos que
componen el sistema automatizado.
¿Qué es un SCADA?
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6. El sistema está compuesto por:
•Un software.
•Diferentes hardwares de señales de entrada y salida.
•Pantallas interfaces entre el hombre y las máquinas (HMI).
•Bases de datos.
•Redes de comunicación.
•Controladores.
¿Qué permite el sistema?
•Capturar toda la información del proceso de producción.
•Visualizar en tiempo real el estado de las máquinas y dispositivos.
•Realizar análisis y mediciones.
•Obtener alarmas configuradas.
•Realizar gráficos con los datos obtenidos.
•Realizar retroalimentaciones al sistema, en función de los datos
obtenidos. Por ejemplo, si se tiene definido que el nivel de un depósito de
agua no puede estar por debajo del 50% de la capacidad del depósito, el
sistema automáticamente detectará ese nivel y realizará las acciones
oportunas para el llenado del mismo.
Entonces un SCADA es:
S: Supervisory-Supervisión.
C: Control- Control.
A: And- Y.
D: Data – Datos.
A: Acquisition – Adquisición.
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7. Como ya revisó en la sección anterior, las HMI hacen parte de los sistemas SCADA.
¿Sabe usted cómo Sauguro se entera de todo el proceso automatizado que está
sucediendo en la planta? Pues bien, como lo indica la imagen, lo hace por medio de
una HMI, es decir una Interfaz Hombre – Máquina. En sus siglas en inglés: Human -
Machine - Interface. En la interfaz, el proceso se muestra en gráficos dinámicos que
son representaciones a escala del proceso, en donde se visualiza la información de las
variables a través de datos numéricos y de animación gráfica. Éstos pueden ser
generados en diferentes ambientes de programación y presentados por medio de
diversos tipos de software.
¿Qué es un HMI?
HUMAN
INTERFACE
MACHINE
Recuerde que:
Una de las funciones principales de
una HMI es presentar el proceso, los
datos y las alarmas al humano, con lo
que éste puede estar al tanto de lo que
está sucediendo en la automatización.
A las HMI se les llama comúnmente
"ventanas del proceso" “Software HMI”
o “Monitoreo control de supervisión”.
Las HMI pueden estar en dispositivos
especiales como paneles de operador
o en una computadora.
Para profundizar a este respecto, diríjase al siguiente link:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/325/A5.pdf?sequence=5
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8. Los sistemas HMI suponen un gran avance tecnológico en cualquier empresa que
los incorporen en su proceso productivo. Entre ellas:
• Supervisión en la totalidad del proceso productivo.
• Control de calidad de la producción.
• Control de la productividad, al detectar a tiempo incidencias o decaimiento
en la producción.
• Mensajes de proceso y alarmas.
• Mensajes de averías y fallos.
• Mensajes de Curvas de Tendencias.
• Programación de tareas y paradas.
• Integración con máquinas para avisos de errores o mantenimientos
preventivos y correctivos.
• Posibilidad de actuar desde la pantalla: apertura/cierre de válvulas,
accionamiento de bombas/motores, arranque máquinas, control de
dosificaciones, etc.
Funciones de una HMI
Las HMI son recomendables para cualquier industria en cuyo proceso productivo
intervengan diferentes equipos e instalaciones, que requieran una monitorización y
control en tiempo real. Tales como:
• Control de almacenes: paletizado, lotes, etiquetado, stocks, etc.
• Control de líneas de montaje y producción.
• Industria farmacéutica: procesos BATCH, CIP-SIP, etc.
• Industria alimentación: cadena de frío, embotellado, pasteurización, bebidas,
dosificaciones, etc.
• Gestión de Infraestructuras: alumbrado, climatización, redes eléctricas,
ferrocarriles, etc.
• Industria química: control de reactores, dosificaciones, etc.
• Industria petrolífera, refinado, gas: medición de presiones, accionamiento de
válvulas y bombas, etc.
• Aguas: control de instalaciones de abastecimiento, EDARs, etc.
Aplicaciones de las pantallas HMI
Observe las palabras que están subrayadas y reflexione sobre
la utilidad de un sistema HMI en el proceso de automatización.
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9. Como ya aprendió, las pantallas HMI, permiten visualizar y controlar de manera remota distintos procesos industriales cuyos automatismos están basados en PLC. Por lo que
en relación con los PLC, la ventaja más importante de estas pantallas, es que soportan la conexión con los PLC más usados en el mundo.
Todas las pantallas HMI incorporan interfaces de comunicación a través de buses de campo, tema que se tratará en la próxima unidad, por ahora es importante entender que
para aprovechar todas las ventajas que ofrecen las HMI, es necesario que éstas estén programadas. La programación y creación de los screens (sub pantallas) de las
pantallas HMI se realiza por medio de un software, como el que se utilizará en la actividad de aprendizaje que corresponde a esta unidad. Explore en el siguiente link
http://www.infoplc.net/descargas/19-delta/216-ejemplo-conexionado-y-programacion-hmi-plc-variador-de-frecuencia-, un ejemplo de conexionado entre PLC Y HMI.
Conexionado entre pantallas HMI y PLC
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10. Observe la siguiente pantalla HMI. Allí se encuentran los módulos más habituales en el desarrollo de pantallas.
Módulos básicos de una pantalla HMI
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11. Pantalla de Configuración
Permite definir el entorno de trabajo para adaptarlo a las necesidades de la
aplicación.
Pantalla de Sinóptico
Permite la visualización a escala del proceso a monitorear, controlar y/o supervisar.
Pantalla de Tendencias
Representa las utilidades que permiten representar de forma cómoda la evolución
de las variables del sistema.
Pantalla de Alarmas
Representa las señales que se basan en la vigilancia de los parámetros de las
variables del sistema.
Nivel de Llenado
Nivel de Llenado
Volver (F5)
0 40 80 100
F1 F2 F3 F4 F5 TAB
DEL HELP
ESC
SIMATIC PANEL
ENTER
ACK
F6 F7 F8 F9 F10
CASE WEIGHT THICKNESS WEIGHT (100)
USL=20.00
UCL=19.500
CL=15.000
Target=15.00
LCL=10.500
LSL=10.00
Point Number
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
USL=20.00
UCL=19.500
New cause
CL=15.000
Target=15.00
LCL=10.500
LSL=10.00
Point Number
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
USL=20.00
UCL=19.500
Power surge
CL=15.000
Target=15.00
LCL=10.500
LSL=10.00
Point Number
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
View Previews Shift Data:
View Current Shift Data:
19/06/2012 8:00:00 AM 4:00:00 PM19/06/2013
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12. Pantalla de Registro
Se encarga de gestionar el archivo temporal de valores.
Pantalla de Control
Se encarga de gobernar algunos o todos los instrumentos que intervienen en el
proceso.
Pantalla de Recetas
Aquí se encuentran los archivos que guardan los datos de configuración de los
diferentes elementos del sistema.
Pantalla de comunicaciones
Gestiona y/o supervisa el intercambio de información entre los elementos del
proceso, a través de los buses de campo.
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13. Consideraciones Finales
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14. • Ejemplo conexionado y programación HMI + PLC + Variador de frecuencia.
(2011). En InfoPLC. Actualidad y recursos sobre automatización industrial.
Recuperado de:
http://www.infoplc.net/descargas/19-delta/216-ejemplo-conexionado-y-program
acion-hmi-plc-variador-de-frecuencia-
• Gráficos dinámicos (s.f). En Universidad Nacional Autónoma de México.
Recuperado de:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/32
5/A5.pdf?sequence=5
• SIMATIC HMI Panels from Siemens. (2013). En YouTube. Recuperado de:
http://www.youtube.com/watch?v=8knlAf3BHQc
Referencias Créditos
Expertos Temáticos:
Wilmar Martínez Urrutia
Madga Melissa Rodríguez Celis
Asesor Pedagógico:
Mónica Patricia Osorio Martínez
Guionista:
Oscar Iván Pineda Céspedes
Equipo de Diseño:
Julián Mauricio Millán Bonilla
Jhonny Ronald Narváez Olarte
Leonardo Stiglich Campos
Gabriel David Suárez Vargas
Michael Alfonso Bulla Ramírez
Guillermo Aponte Celis
Programador:
Diego Rodríguez Ortegón
Líder de Proyecto:
Jairo Antonio Castro Casas
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