Comunicacion Plc e Intouch

5.4 Desarrollo de la Aplicacion para el Monitoreo del DAC 603 97

5.4.2. Comunicacion de Wonderware con el PLC Control

Logix5555

Configuracion del Objeto DIABCIP de ArchestrA

1. Para realizar la comunicacion entre un PLC Control Logix5555 de Allen Bradley

dentro de una Galaxia de Industrial Application Server, se debe importar un

objeto de automatizacion llamado DIABCIP, en el menu Galaxy seleccionar

Galaxy/Import/Object(s), ver Figura 5.20.

Figura 5.20: Importacion del DIABCIP


Al importar dicho objeto este se ubicara en la seccion Device Integration, dentro

de este objeto encontramos el DAServer ABCIP, el cual contiene el protocolo de

comunicacion necesario para la interaccion directa con el PLC.

De los objetos encontrados dentro del DIABCIP se recomienda considerar la

siguiente configuracion:

En el $CIP se dejar los valores por defecto

En el $CIPENB colocar en el Host Name la Direccion IP del PLC

En el $CIPBackPlane dejar los Valores por defecto

En el $CIPLogix5000 colocar en Slot Number el numero de Slot donde se

encuentra el CPU

Configuracion del PLC

Para la configuracion del PLC Logix5555 se utiliza el Software de Rockwell y se

procede a lo siguiente:

1. En el RSlinx se configura un nodo Ethernet, el cual permite la comunicacion

entre el PC y el Slot Ethernet del PLC, ver Figura 5.21 [20]

Figura 5.21: RSlinx de Rockwell


2. En el RSlogix5000:

a) Se configuran los Slot del PLC a ser usados, en nuestro caso los Slots de

Ethernet y Entradas Analogicas, Ver Figura 5.22

Figura 5.22: Configuracion de Slots


b) Se crea una Programacion en Escalera en el cual se realiza la asignacion de

entradas al PLC. Ver Figura 5.23

Figura 5.23: Ladder para lectura de datos

c) Se realiza la descarga del Programa en escalera al PLC, para la Posterior

comunicacion con WONDERWARE


5.4.3. Configuracion de las plantillas derivadas para el HMI

Cada uno de los objetos posee caractersticas propias distintas que hay que configu-

rar o instanciar. Cuando se selecciona un objeto, emerge una ventana con un menu de

pestana (el contenido de las mismas depende del tipo de objeto) estas son predestinadas

a configuracion o informacion que contiene cada objeto por defecto.

Configuracion del objeto Bomba

1. Seleccione el objeto Bomba anteriormente creado, ver Figura 5.18, al hacer doble

click sobre el emerge la ventana correspondiente a la figura 5.25

Figura 5.24: Ventana General de la configuracion de la bomba


2. Se selecciona Enable input debido a que solo se asignaran al objetos entradas,

(esto dependera de las caractersticas y/o funciones del objeto), ver Figura 5.26

Figura 5.25: Configuracion de entrada a la Bomba


3. Configurar los estados que puede tomar la bomba en la pestana States, ver

Figuras 5.27 y 5.28

Figura 5.26: Valores por defecto de la ventana States


Figura 5.27: Ventana de estados configurada


4. Configurar las entradas de la bomba en la pestana Input, ver figuras 5.29 y

5.30

Figura 5.28: Valores por defecto de la pestana Input


Figura 5.29: Entradas configuradas

NOTA: la presencia de los tres guiones consecutivos (- - -) en la referencia de la

entrada es debido a que la asignacion se realizara mediante el uso de Scripts.


5. Configurar el o los Scripts necesarios para la asignacion de la(s) referencia(s) de

la(s) entrada(s) al objeto, en la pestana Scripts, ver Figuras 5.31 y 5.32

Figura 5.30: Valores por defecto de la pestana Scripts


Figura 5.31: Scripts configurados


6. En la pestana Graphics Adicionar el ArchestrA Graphics que representara el

objeto en el (HMI), ver Figura 5.33

Figura 5.32: Valores por defecto de la pestana Graphics


7. Adicionar el nombre al ArchestrA Graphics en el boton add Symbol identificado

con el smbolo +, y asignar el nombre al grafico, ver Figura 5.34

Figura 5.33: Graphics configurados


8. Abrir el nuevo documento del grafico haciendo click en el boton Open, para adi-

cionar ArchestrA Graphics correspondiente al objeto que esta siendo configurado,

Ver Figura 5.35.

Figura 5.34: Valores por defecto de la pestana Adicion de Grafico


9. Adicionar el grafico correspondiente al objeto que esta siendo configurado, ha-

ciendo click en el boton ubicado en la barra de herramientas Embed Graphics,

ver Figura 5.36 y 5.37.

Figura 5.35: Ventana de seleccion de graficos


Figura 5.36: Grafico seleccionado para la representacion del objeto

NOTA: La configuracion de cualquier otro objeto perteneciente a la Galaxia, se

realiza siguiendo los pasos descritos en esta seccion, tomando en cuenta que cada

objeto posee caractersticas particulares.


5.4.4. Desarrollo de la Interfaz Humano Maquina (HMI)

El HMI se desarrolla en InTouch, usando los ArchestrA Graphics asociados a cada

uno de los objetos previamente configurados en la seccion anterior.

Para iniciar el desarrollo del HMI se debe crear una instancia (Ver Figura 5.8) de la

plantilla $InTouchViewApp, la cual se encuentra en la carpeta de la Galaxia llamada

System, renombrar la instancia creada.

1. Hacer doble click sobre la instancia creada, en la ventana que emerge seleccionar

Create new InTouch application y luego Next, ver Figura 5.38.

Figura 5.37: Creacion de la aplicacion InTouch


2. Nombrar la aplicacion de InTouch y presionar Next, ver Figura 5.39.

Figura 5.38: Asignacion del nombre de la aplicacion


Figura 5.39: Pantalla inicial de InTouch WindowMaker


3. Crear una ventana de desarrollo, ir a la barra de menu, seleccionar

File/NewWindows, ver Figura 5.41.

Figura 5.40: Nueva ventana de desarrollo InTouch


4. Configurar las propiedades de la ventana asignandole las caractersticas deseadas,

ver Figura 5.42 y 5.43.

Figura 5.41: Propiedades de la ventana de InTouch


Figura 5.42: Nueva ventana de InTouch


5. Insertar los ArchestA Graphics configurados para cada objeto, ver Figura 5.44.

Figura 5.43: ArchestrA Graphics de los objetos de la galaxia


6. Insertar los ArchestrA Graphics necesarios para la completar la creacion del HMI,

ver Figura 5.45.

Figura 5.44: Listado de Archestras Graphics


7. Se empalman y ordenan los graficos hasta obtener el mmico deseado como HMI

para el operador, ver Figura 5.46.

Figura 5.45: Interfaz HMI de InTouch


5.4.5. Desarrollo de las Graficas en tiempo real

1. Crear una nueva ventana de desarrollo e InTouch, ver Figura 5.41.

2. Insertar los Real - Time Trend a la nueva ventana de desarrollo haciendo click

en la barra de herramientas ubicada en la parte derecha de la aplicacion de

InTouch, ver Figura 5.47

Figura 5.46: Creando Real - time Trend


Figura 5.47: Graficas de tiempo real


3. Configurar las graficas con los objetos de la Galaxia y las animaciones de InTouch,

para ello hacer doble clic sobre la grafica a configurar para desplegar la ventana

de configuracion, ver Figura 5.49

Figura 5.48: Configuracion de la grafica


4. Asignar la expresion a ser leda desde la galaxia, hacer click sobre cualquiera de

las 4 plumas de la grafica, y as, desplegar la ventana de objetos de la galaxia y

seleccionar el deseado, ver Figura 5.50

Figura 5.49: Asignacion de Tag a la Grafica


5. Presionar OK para Finalizar

Figura 5.50: Graficas en modo ejecucion

5.5 Escenarios de Pruebas 128

5.5. Escenarios de Pruebas

5.5.1. Prueba 1: Medicion del Nivel del tanque

El objetivo del sistema es controlar el nivel del Tanque1 a traves del envo de liquido

(Agua) desde otro tanque (Tanque3), por medio de una bomba centrfuga (BOMBA2),

mientras que a traves de una valvula Solenoide (SV-3) o bien por la valvula manual

(V-14), se extrae liquido del Tanque1 y lo reingresa al Tanque3. El nivel en el Tanque1

que es en este caso nuestra variable controlada, se mide con un transmisor de presion

diferencial que funciona en este caso como medidor de nivel y al que se hace referencia

en el esquema como LT que de acuerdo con el codigo de identificacion de instrumentos

implica lo siguiente: L representa nivel, T significa transmisor. El transmisor de pre-

sion diferencial que en este caso como ya dijimos mide nivel, genera una senal electrica

acorde al valor del nivel en el Tanque1, que se encontrara entre 4 y 20 mA que cor-

responde a una proporcion lineal de la altura del liquido en el tanque entre 1 y 30

pulgadas debido a la calibracion del zero y del span de dicho transmisor para este caso

de estudio. Para el envo de la senal al PLC Allen Bradley se coloca en serie con el

transmisor y la fuente de voltaje una Resistencia de 250 ohm, para ingresar la senal

analogica al PLC con unidades de voltaje. El calculo de esta variable se realizo me-

diante una regresion lineal, basada en la calibracion del Transmisor y los factores de

conversion Nivel - Voltaje y viceversa.

(5.1)

Donde:

Vmin: Voltaje mnimo medido (1Volt).

Vmax: Voltaje maximo a ser medido (5Volt).

Vmed: Voltaje de entrada al PLC.

Nmax: Nivel maximo asignado a la calibracion (30 Pulg.)

Nmin: Nivel mnimo asignado a la calibracion (1 Pulg.)


Figura 5.51: Especificaciones tecnicas de los instrumentos utilizados en el lazo de control

de nivel

Figura 5.52: Parte Frontal de la Unidad DAC603


Para esta prueba se procedio a la conexion en serie de:

Transmisor de Nivel

Fuente 24 VDC

Resistencia de 250 ohm

PLC Allen Bradley

Estos componentes conectados de la siguiente manera:

Figura 5.53: Conexiones del Sistema de Control de Nivel

Luego de realizar las conexiones anteriormente mencionadas, se verifico la autenti-

cidad de los datos arrojados por la aplicacion y los contenidos en el entrenador, para

ello se vario el nivel entre 5 pulg., 10 pulg. y 15 pulg., para los cuales la coincidencia

entre el entrenador y el sistema eran exactos, los resultados obtenidos en la verificacion

se muestran en la Figura 5.53, en la que aparece el valor de nivel del tanque y la pre-

sion en el fondo del tanque conjunto la grafica en tiempo real de dicha variacion, en

esta se puede notar que el valor de la presion en el fondo del tanque es directamente

proporcional al valor del nivel.


Figura 5.54: Validacion de los resultados obtenidos para el nivel y la presion

5.5.2. Prueba 2: Medicion de la Presion del tanque

El sistema de entrenamiento DAC603 no cuenta con los dispositivos necesarios, para

medir de forma directa la Presion, tanto en el tanque como en la tubera, apesar de

que los mecanismos para el accionamiento de control son neumaticos. Para este caso

se realizo una medicion indirecta de la Presion en el tanque,basandose en la Formula

de Bernoulli que hace referencia a la presion hidrostatica, el calculo realizado fue el

siguiente:

P = h g rho (5.2)


Donde:

h= Nivel del Tanque (altura del liquido).

g= Constante de gravedad.

rho= Densidad del Liquido

5.5.3. Prueba 3: Medicion de Flujo

El objetivo del sistema es controlar el Flujo a traves del envo de liquido (Agua)

desde el tanque pulmon (Tanque3), por medio de una bomba centrfuga (BOMBA1),

mientras que a traves de una valvula manual (V-9), se regula el flujo a pasar por el

Rotametro 1 y lo reingresa al Tanque3. El Flujo que es en este caso nuestra variable

controlada, se mide con un transmisor de presion que funciona en este caso como

medidor de Flujo. El transmisor de presion que en este caso como ya dijimos mide

Flujo, genera una senal electrica acorde al valor del Flujo, que se encontrara entre 4

y 20 mA que corresponde a una proporcion no lineal del Flujo, 0 y 12.5 Galones/min

debido a la calibracion del zero y del span de dicho transmisor para este caso de estudio.

Para el envo de la senal al PLC Allen Bradley se coloca en serie con el transmisor y la

fuente de voltaje una Resistencia de 250 ohm, para ingresar la senal analogica al PLC

con unidades de voltaje.

El calculo de esta Variable se realizo mediante una formula No Lineal:

% output =mA Output 4mA

20mA 4mA (5.3)

Donde:

%output = Porcentaje de salida de Corriente

mAoutput = Corriente de Salida del Transmisor

Posterior a este calculo se procede a calcular el porcentaje de Flujo

% Flow =

%Output 10 (5.4)

En donde el Flujo se calcula en base al Span del rotametro mediante una regla de

tres:


Flow =%Flow Spam

100%(5.5)

Figura 5.55: Parte Frontal de la Unidad DAC603


Para esta prueba se procedio a la conexion en serie de:

Transmisor de Presion

Placa Orificio .057

Fuente 24 VDC

Resistencia de 250 ohm

PLC Allen Bradley

Estos componentes conectados de la siguiente manera:

Figura 5.56: Conexiones del Sistema de Control de Flujo


Luego de realizar las conexiones anteriormente mencionadas, se verifico la autenti-

cidad de los datos arrojados por la aplicacion y los contenidos en el entrenador, para

ello se realizaron variaciones de flujo, para los cuales se verifico la coincidencia entre el

entrenador y el sistema, estos resultados obtenidos en la verificacion se muestran en la

Figura 5.56, en la que aparece el valor de flujo conjunto con la grafica en tiempo real

de dicha variable.

Figura 5.57: Validacion de los resultados obtenidos en la medicion del Flujo


5.5.4. Prueba 4: Medicion de Temperatura

El objetivo del sistema es Monitorear la Temperatura, mediante el envo de liq-

uido (Agua) desde el tanque pulmon (Tanque3), por medio de una bomba centrfuga

(BOMBA2), mientras que a traves de una valvula manual (V-3), se regula el Liquido

a pasar por el Calentador el cual luego de calentado, es enviado al intercambiador de

calor y lo reingresa al Tanque3. La Temperatura que es en este caso nuestra variable

Monitoreada, se mide con un RTD PT-100 que funciona en este caso como medidor

de la Temperatura. El RTD PT-100, genera una senal en ohmios acorde al valor de la

Temperatura, que se encontrara entre 100 y 146.81 ohm que corresponde al valor de la

temperatura entre 0 y 122 C debido a la calibracion del zero y del span de dicho RTD

para este caso de estudio. Para el envo de la senal al PLC Allen Bradley se coloca en

serie el RTD con la fuente de voltaje de 24 VDC, una Resistencia de 10000 ohm, para

ingresar la senal analogica al PLC con unidades de voltaje.

El calculo de esta Variable se realizo mediante una formula obtenida del circuito:

Vr = 24Volt Vrtd (5.6)

Donde:

Vrtd = Voltaje medido en el RTD.

Vr = Voltaje en la resistencia de 10000 ohm.

Luego de tener el voltaje de la resistencia se calcula la corriente del circuito:

Icir =Vr

Rv(5.7)

Donde:

Icir = Corriente del Circuito.

Rv = Resistencia de 10000 ohm.

Al realizar este calculo podemos encontrar el valor en ohmios que arroja el RTD,

para luego comparar con los valores de la tabla y as encontrar el valor de la Temper-

atura

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