Inter Faz Human o

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA

Unidad Profesional Adolfo Lpez Mateos

INTERFAZ HUMANO MQUINA (H.M.I.) PARA EL CONTROL DE MOVIMIENTO

T E S S

QUE PARA OBTENER EL TTULO DE

INGENIERO EN CONTROL Y AUTOMATIZACIN

P R E S E N T A

MARIBEL ALEJANDRA CORONA CALDERN

MXICO, D.F. OCTUBRE DE 2009

AGRADECIMIENTOS

Pgina 1

Son tantas personas a las cuales debo parte de este triunfo, de lograr alcanzar mi

culminacin acadmica, la cual es el anhelo de todos los que as lo deseamos.

Definitivamente, Dios, mi Seor, mi Gua, mi Proveedor; sabes lo esencial que has sido en

mi posicin firme de alcanzar esta meta, pero a travs de esta, podr siempre de tu mano

alcanzar otras que espero sean para tu Gloria.

Mi hermano (eres el mejor hermano que alguien puede tener), mis padres y familia por

darme la estabilidad emocional, econmica, sentimental; para poder llegar hasta este logro,

que definitivamente no hubiese podido ser realidad sin ustedes. GRACIAS por darme la

posibilidad de que de mi boca salga esa palabraFAMILIA. Pero sobre todo a mi Madre y

Mamita, sern siempre mi inspiracin para alcanzar mis metas, por ensearme que todo se

aprende y que todo esfuerzo es al final recompensa. Sus esfuerzo, se convirtieron en tu

triunfo y el mo, LAS AMO.

A mi NOVIO Luis por su apoyo y amor incondicional, durante los grandes tropiezos y

alegras que pasamos durante la carrera y en el desarrollo de esta tesis, fuiste un pilar en

los nimos y desarrollo de esto, gracias y ser parte de mi vida, te amo.

A Ivn, la persona que fue mi apoyo durante este agradable y difcil periodo acadmico, por

ser MI AMIGO, y por seguir soportndome.

A todos mis amigos pasados y presentes; pasados por ayudarme a crecer y madurar como

persona y presentes por estar siempre conmigo apoyndome en todo las circunstancias

posibles, tambin son parte de esta alegra.

A mi asesor de tesis el M. en C. Juan Jos Muoz Cesar, por su constante y paciente

seguimiento, sus apreciados y relevantes aportes, crticas, comentarios y sugerencias

durante el desarrollo de esta investigacin, pero sobre todo por ser el ltimo escaln para

poder alcanzar este sueo, que ahora es una realidad.

Y a mis dos hijos por quienes he mejorada el valor y sentido de la responsabilidad.

Y a todos aquellos, que han quedado en los recintos ms escondidos de mi memoria, pero

que fueron participes en este sueo.

OBJETIVO

i

Objetivo

Implementar una Interfaz Humano Mquina (H.M.I.) en un Panel View Plus 1000 para

realizar el control y cambios de parmetros de un servodrive Ultra 3000 ambos de Rockwell

Automation Inc., donde desde la H.M.I. controlar y visualizar los parmetros del ultra 3000

por medio de de un cliente OPC, los cuales se reflejaran en el movimiento del servomotor.

OBJETIVOS PARTICULARES

ii

Objetivos Particulares

La presente tesis plantea cumplir los siguientes objetivos:

1. El manejo de un programa orientado a la construccin y diseo de Interfaces graficas.

2. Presentar las diferentes analogas de las Interfaces Graficas en la actualidad.

3. Mostrar las vas de funcionamiento de las vas de comunicacin y el fin que persiguen

cada una de ellas

4. Explicar las complicaciones ms comunes en la conexin entre dos hardwares.

5. Diseo de un a H.M.I. en el software RSview ME para el control del Ultra 3000.

6. La configuracin del Panel View Plus 1000 y Servodrive Ultra3000 para prcticas de

laboratorio.

JUSTIFICACIN

iii

Justificacin

En la bsqueda de la nueva tecnologa se pretende que el usuario, tenga ms facilidad de

disear y realizar actividades, es por eso que se decidi implementar una Interfaz Hombre

Mquina (H.M.I.) ya que actualmente la tecnologa va avanzando rpidamente, al operar

maquinaria de cualquier industria se realizaba con interfaces graficas muy arcaicas de las

cuales el hombre tena que intervenir frecuentemente para lograr realizar la tarea para la cual

fue diseada la interfaz.

A pesar de que las interfaces no eran, lo que son ahora, en aquel entonces ayudaron a muchos

hombres en su progreso, conforme al paso del tiempo las Interfaces Hombre-Mquina (H.M.I.)

fueron en base a su sistema de programacin las que modificaron la forma de trabajo y la

calidad de los productos que las personas consumen da con da.

Es importante que la industria mejore todos sus sistemas de procesos haciendo uso de la

nueva tecnologa. La revolucin industrial ha sido la precursora de que da con da exista la

mejora y diseo de maquinaria que facilite el trabajo de una empresa. Nuestro estudio de

trabajo como ya se ha mencionamos son Las Interfaces, Las cuales sin duda alguna han

mejorado varias cosas, como por ejemplo, la calidad del producto, rapidez, efectividad entre

otras. Las Interfaces Hombre Mquina son las que nos permiten una visualizacin, y

maniobra de los equipos industriales, ya que puede estar ms cerca del proceso.

Es por eso que se ha decidi desarrollar el tema de las H.M.I.`S, para conocer el manejo y

diseo de ellas en los ltimos avances de la tecnologa con respecto a la Industria.

Las Interfaz Hombre Mquina de nuestros das son ms fciles de controlar por las personas,

ya que la compleja programacin que se realiza hace que las interfaces lleven de la mano a su

operador para un trabajo satisfactorio

No dejemos de lado que los protocolos de comunicacin son bsicos en una H.M.I. ya que sin

ellos la interfaz no sera nada, ellos son los que logran la comunicacin entre cada equipo a

operar.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

iv

Planteamiento del Problema

Se cuenta con un equipo industrial (servo driver Ultra 3000) el cual controla un motor,

indicndole cuantas revoluciones por segundo debe dar y en qu momento ejecutarlas,

mediante un encord, el motor notificara cada cuando se realizara el movimiento, el servo

driver Ultra 3000 se programa en Ultrajare, este programa podremos insertarle cuantas vueltas

deseamos que realice, y de la misma forma el encord nos notificara si el equipo est

realizando lo que se le solicito, todo este procedimiento lo podemos visualizar en la pantalla

de nuestra computadora.

Se pretender controlar un motor y visualizar las seales del encoder, mediante una Interfaz

Hombre-Mquina, en la cual se pretende implementar las mismas aplicaciones que tiene el

sistema de programacin del servo driver Ultra 3000, esto dar ventajas notables sobre la

aplicacin en el control del servo driver, porque el panel podr controlar todo el movimiento

sin la necesidad de llevar nuevamente la computadora y modificar los parmetros de

movimiento si es que as se desea, el panel no importando a qu distancia se encuentre, podr

realizar dicha accin.

Para implementar la comunicacin de una H.M.I., se necesita seleccionara de varias empresas

ms conocidas en la industria el equipo ms adecuado y eficiente para el control de dicho

driver

La seleccin del equipo para la realizacin de una H.M.I. es bsica y depende de las

actividades que llevaras acabo, y que tipo de motores pretendas utilizar, ya que la H.M.I. que

se pretende realizar es con un Panel View para poder visualizar el proceso de un servodrive.

El saber sobre protocolos es bsico he importante ya que con ellos nos percatamos que tipo de

comunicacin se llevara a cabo dependiendo de qu tipo de equipo est utilizando.

CONTENIDO

v

Contenido

Objetivo .................................................................................................................................. i

Objetivos Particulares .......................................................................................................... ii

Justificacin ..........................................................................................................................iii

Planteamiento del Problema ................................................................................................ iv

Contenido .............................................................................................................................. v

ndice de tablas .................................................................................................................... ix

ndice de Figuras .................................................................................................................. xi

Captulo 1 Interfaz Hombre Mquina ................................................................................. 1

1.1 Introduccin ................................................................................................................ 2

1.2 Conceptos de interface ................................................................................................ 3

1.3 Interaccin hombre-mquina ..................................................................................... 4

1.4 Clasificacin de interfaz hombre-mquina ................................................................ 5

1.4.1 Por la forma de interactuar del usuario .................................................................... 5 1.4.2 Segn su evolucin ................................................................................................. 6

1.4.3 Interfaces de lnea de mandatos (Command-Line User Interfaces, CUI). ................. 6 1.4.4 Interfaces de mens. ............................................................................................... 6

1.4.5 Interfaces Grficas de Usuario (Graphical User Interfaces-GUI) ............................ 7 1.4.6 Interfaces de Usuario Orientadas a Objetos (Object Oriented User Interfaces,

O.O.U.I.S.). ..................................................................................................................... 8

1.5 Caractersticas de los sistemas con interfaces .......................................................... 10

1.6 Tipos de sistemas con interfaz hombre mquina ..................................................... 11

1.7 PROTOCOLOS DE COMUNICACIN ................................................................. 14

1.7.1 Niveles de abstraccin .......................................................................................... 15 1.7.2 Funciones de protocolo ......................................................................................... 16

1.7.2.1 Funciones del Protocolo ..................................................................................... 17

CONTENIDO

vi

1.8 Topologas de red ...................................................................................................... 18

Captulo 2 Seleccin del Equipo ......................................................................................... 20

2.1 Introduccin .............................................................................................................. 21

2.2. SIEMENS ................................................................................................................. 21

2.2.1. Beneficios............................................................................................................ 22

2.2.2. El Software .......................................................................................................... 23 2.2.3. Parte de la Totally Integrated Automation ............................................................ 23

2.2.4. Manejo y visualizacin intuitivos ......................................................................... 23 2.2.5. Caractersticas generales de los paneles SIMATIC............................................... 24

2.3. Mitsubishi ................................................................................................................. 27

2.3.1. Serie E (la interfaz entre el hombre y la tcnica) .................................................. 28 2.3.1.1 Serie E1000 ................................................................................................... 28

2.3.1.2 Serie MAC E ................................................................................................. 29 2.3.2. Serie de Terminales Graficas de Operaciones (G.O.T.) ........................................ 30

2.3.2.1 GT1020/GT1030............................................................................................ 31 2.3.2.2 Serie GOT1000 .............................................................................................. 34

2.3.2.3 Serie GOT900 ................................................................................................ 35 2.3.3. IPC industriales ................................................................................................... 37

2.3.4 Software ............................................................................................................... 38 2.3.4.1 Visualizacin ................................................................................................. 38

2.3.4.2 MX-Componentes .......................................................................................... 39 2.3.5 Programacin ....................................................................................................... 39

2.3.5.1 E Designer ..................................................................................................... 39 2.3.5.2 G.T. Works .................................................................................................... 39

2.3.5.3 Software MELSOFT - G.T. Works ................................................................ 39 2.3.5.3.1 Funciones ................................................................................................ 40

2.4 Schneider ................................................................................................................... 40

2.4.1 Magelis XBT GT .................................................................................................. 41

2.5. Rockwell Autmation (Allen Bradley) ....................................................................... 41

2.5.1. Comencemos describiendo los Paneles View plus 400 y 600 ............................... 42 2.5.2. Panel View Plus 700 a 1500................................................................................. 44

2.6. Seleccin del equipo .................................................................................................. 48

Captulo III: Instalaciones Tpicas del Equipo para Diferentes Aplicaciones .................. 51

CONTENIDO

vii

3.1. Introduccin: ............................................................................................................ 52

3.2. La pantalla tctil....................................................................................................... 52

3.3. Componentes modulares .......................................................................................... 53

3.3.1. La unidad base de configuracin .......................................................................... 53 3.3.2. El mdulo de la lgica contiene: .......................................................................... 53

3.3.3. Los mdulos y Compact Flash de la lgica .......................................................... 54 3.3.4. Los mdulos de la comunicacin ......................................................................... 54

3.4. Localizaciones ........................................................................................................... 55

3.4. Instalacin de P.V.P. de alta resolucin al aire libre ............................................... 56

3.5. Las herramientas requeridas para la instalacin .................................................... 57

3.6. Dimensiones .............................................................................................................. 60

3.7. Los equipos 1000 especificacin de terminales ........................................................ 61

3.7.1. Las conexiones AC .............................................................................................. 62

3.8. Conexin PC-PVP-Ultra3000................................................................................... 64

Captulo IV: DISEO Y CONFIGURACIN DE LA H.M.I. .......................................... 66

4.1 Creando la Aplicacin ............................................................................................... 67

4.1.1 Pantalla de men .................................................................................................. 69

4.1.2. Pantalla de fallas .................................................................................................. 72 4.1.3. Pantalla de posicin. ............................................................................................ 76

4.1.4. Modo de operacin indexado ............................................................................... 79 4.1.5 Posiciones home ................................................................................................... 87

4.1.6 Pagina de operacin .............................................................................................. 94

4.2. Configuracin de botones ......................................................................................... 99

4.2.2. Momentary Push Button .................................................................................... 102 4.2.3. Numeric input cursor ......................................................................................... 105

4.2.4. Numeric Display. ............................................................................................... 108 4.2.5. Control List Selector .......................................................................................... 110

4.2.6. List Indicator ..................................................................................................... 113 4.2.7. Rounded Rectangle ............................................................................................ 116

4.2.8. Move Up Button ................................................................................................ 118 4.2.9. Move Down Button ........................................................................................... 121

CONTENIDO

viii

4.2.10. Enter Button .................................................................................................... 124

4.2.11. Information Message Display .......................................................................... 126 4.2.13. Text ................................................................................................................. 127

4.2.14. Goto Display Button ........................................................................................ 129 4.2.15. Image .............................................................................................................. 131

4.2.16. Shutdown Button ............................................................................................. 132

4.3. Configuracin del equipo para su descarga sobre el Panel View Plus ................. 134

4.3.1 Configurando pantalla de Inicio .......................................................................... 134

4.3.2. Guardando Pantalla de Aplicacin ..................................................................... 135 4.3.3 Descarga del proyecto computadora-P.V.P. ........................................................ 139

Captulo V: Puesta en marcha y aplicacin ..................................................................... 146

5.1. Resultados ............................................................................................................... 147

5.2. Aplicacin a futuro ................................................................................................. 147

Captulo VI: Costos ........................................................................................................... 151

Conclusiones ...................................................................................................................... 154

Fuentes de Informacin .................................................................................................... 155

NDICE DE TABLAS

ix

ndice de tablas

Tabla 1 Principales diferencias entre GUI y OOUI .................................................................. 9

Tabla 2 Clasificacin de Sistemas ......................................................................................... 12

Tabla 3 Niveles del Sistema OSI ........................................................................................... 15

Tabla 4 Niveles del Sistema TCP/IP ...................................................................................... 16

Tabla 5 Software de configuracin de SIMATIC................................................................... 24

Tabla 6 Caractersticas principales de los Paneles ................................................................. 24

Tabla 7 Resumen de datos Tcnicos ...................................................................................... 25

Tabla 8 continuacin ............................................................................................................. 26

Tabla 9 Datos generales de los paneles de la serie GOT ........................................................ 33

Tabla 10 Funcionalidad bsica de las pantallas ...................................................................... 35

Tabla 11 Caractersticas de los paneles serie GOT900 ........................................................... 36

Tabla 12 Modelos de las serie IPC ........................................................................................ 38

Tabla 13 Tabla Comparativa de HMI`S ................................................................................. 50

Tabla 14 Espacio en la instalacin del PVP ........................................................................... 57

Tabla 15 Parmetros de conexin del PVP ............................................................................ 62

Tabla 16 Tipo de cableado .................................................................................................... 62

Tabla 17 Cable para conexin de tierra.................................................................................. 62

Tabla 18 Parmetros del Modo Indexing ............................................................................... 80

Tabla 19 Parmetros de Homing ........................................................................................... 88

Tabla 20 Costo de Equipo ................................................................................................... 152

Tabla 21 Costo de Diseo ................................................................................................... 152

NDICE DE TABLAS

x

Tabla 22 Costo de Papelera ................................................................................................ 152

Tabla 23 Costo de Servicios ................................................................................................ 153

Tabla 24 Costo Total del Proyecto ...................................................................................... 153

NDICE DE FIGURAS

xi

ndice de Figuras

Figura 1 Mouse uno de las diferentes Interfaz Hombre Mquina 3

Figura 2 Mens de Windows 98 6

Figura 3 Interfaz de Men de Windows Vista 7

Figura 4 Esquema de una Interfaz para un Sistema Semiautomtico 13

Figura 5 Estructura Jerrquica de la Comunicacin Industrial 17

Figura 6 HMI de Mitsubishi 27

Figura 7 Paneles de la serie E1000 de Mitsubishi 28

Figura 8 Paneles de la serie E1000 28

Figura 9 Paneles de la serie Mac E 29

Figura 10 Paneles de la serie GOT 30

Figura 11 Paneles de la serie GOT1000 31

Figura 12 Panel de la serie GOT1000 34

Figura 13 Panel de la serie GOT900 35

Figura 14 Monitores IPC 37

Figura 15 Pantallas Tctiles de Schneider 40

Figura 16 Panel View con pantalla tctil 43

Figura 17 Entradas de y ranuras de comunicacin de Panel View Plus 400 o 600 44

Figura 18 Panel View plus con teclado numrico 45

Figura 19 Penel`s View de las Series 700 a1500 47

Figura 20 Panel View Plus Tctil 52

Figura 21 Mdulos PVP 53

NDICE DE FIGURAS

xii

Figura 22 Vista trasera del panel View 58

Figura 23 Montaje de clips 58

Figura 24 Atornillado de los clips 59

Figura 25 Diagrama de atornillado 59

Figura 26 Pantalla Tctil 60

Figura 27 Conexiones de corriente 61

Figura 28 Conexiones de AC del PVP 63

Figura 29 Vista lateral del PVP 64

Figura 30 Conexin PC-PVP-Ultra3000 65

Figura 31 Inicio del programa 67

Figura 32 Creando nueva aplicacin 68

Figura 33 Espacio de trabajo RS View ME 68

Figura 34 Botn de estado mantenido 70

Figura 35 Botn de ir a 70

Figura 36 Botn de salir de proyecto 71

Figura 37 Pantalla inicial de men 71

Figura 38 Pantalla final de men 72

Figura 39 Espacio de trabajo RSViewME 73

Figura 40 Botn de estado momentneo 73

Figura 41 Indicador de lista 74

Figura 42 Insercin de Texto 74

Figura 43 Botn de ir a 74

NDICE DE FIGURAS

xiii

Figura 44 Pantalla inicial de Fallas 75

Figura 45 Pantalla final de fallas 75

Figura 46 Dispaly Numerico 76

Figura 47 Insercin de una figura rectangular 77

Figura 48 Insercin de texto 77

Figura 49 Botn ir a 77

Figura 50 Insercin de Imagen 77

Figura 51 Pantalla inicial de Posicin 78

Figura 52 Pantalla final de posicin 78

Figura 53 Modo Indexing 79

Figura 54 Botn Mantenido 83

Figura 55 Botn de Mantenido Momentneo 83

Figura 56 Display Numrico 83

Figura 57 Lista de Seleccin 84

Figura 58 Botn de deslizamiento hacia arriba 84

Figura 59 Botn de deslizamiento hacia abajo 84

Figura 60 Botn de enter 85

Figura 61 Funcion Texto 85

Figura 62 Botn ir a... 85

Figura 63 Boton de Imagen 86

Figura 64 Pantalla de Indexado inicial 86

Figura 65 Pantalla de indexado final 87

NDICE DE FIGURAS

xiv

Figura 66 Modo Homing 88

Figura 67 Boton de estado mantenido 90

Figura 68 Boton de Estado momentario 90

Figura 69 Display numrico 90

Figura 70 Lista de Seleccin 91

Figura 71 Botn mover hacia arriba 91

Figura 72 Botn Mover hacia abajo 91

Figura 73 Boton enter 92

Figura 74 Cuadro de Texto 92


Figura 76 Funcin insertar imagen 93

Figura 77 Pantalla inicial de Homing 93

Figura 78 Pantalla Final de Homing 94

Figura 79 Botn de posicin mantenida 95

Figura 80 Botn de posicin momentnea 95

Figura 81 Display numrico 95

Figura 82 Funcin insertar figura rectangular 96

Figura 83 Seleccionando Message Display 96

Figura 84 Funcin Texto 97


Figura 86 Funcin imagen 97

Figura 87 Pantalla inicial de operacin 98

NDICE DE FIGURAS

xv

Figura 88 Pantalla final de operacin 98

Figura 89 Propiedades de estado del botn mantenido 100

Figura 90 Propiedades de campo del botn mantenido 101

Figura 91 Propiedades generales del botn momentneo 103

Figura 92 Propiedades de estado del botn momentneo 104

Figura 93 Propiedades de conexin 105

Figura 94 Propiedades generales del cursor numrico 106

Figura 95 Propiedades numricas del cursor numrico 107

Figura 96 Propiedades de tiempo en espera de botones 107

Figura 97 Propiedades de campo del cursor numrico 108

Figura 98 Propiedades de conexin del cursor numrico 108

Figura 99 Propiedades generales del display numrico 109

Figura 100 propiedades de conexin del display numrico 110

Figura 101 propiedades generales de la lista de seleccin 111

Figura 102 Propiedades de estado de la lista de seleccin 112

Figura 103 Propiedades de tiempo en espera del boton de la lista de seleccin 112

Figura 104 Propiedades de campo de la lista de seleccin 113

Figura 105 Propiedades de conexin de la lista de seleccin 113

Figura 106 Propiedades generales de la lista indicadora 114

Figura 107 Propiedades de estado de la lista indicadora 115

Figura 108 Propiedades de conexin de la lista indicadora 115

Figura 109 Propiedades generales del rectngulo 116

NDICE DE FIGURAS

xvi

Figura 110 Animacin de objeto 117

Figura 111 Configuracin del tag de animacin 118

Figura 112 Propiedades generales del botn para el movimiento vertical hacia arriba 119

Figura 113 Propiedades de etiqueta del botn de movimiento vertical hacia arriba 120

Figura 114 Tiempo de espera del boton de movimiento vertical hacia arriba 121

Figura 115 Propiedades generales del movimiento vertical hacia abajo 122

Figura 116 Propiedades de etiqueta del botn de movimiento vertical hacia abajo 123

Figura 117 Propiedades de tiempo de espera del botn del movimiento vertical hacia abajo 123

Figura 118 Propiedades generales del botn enter 124

Figura 119 Propiedades de etiqueta del botn enter 125

Figura 120 Propiedades de campo del botn enter 126

Figura 121 Propiedades generales del display informativo 127

Figura 122 Propiedades generales de la funcin texto 128

Figura 123 Propiedades da campo de la funcin texto 128

Figura 124 Propiedades Generales del botn Goto 129

Figura 125 Propiedades de etiqueta del botn Goto 130

Figura 126 Ventana de listado de imgenes 131

Figura 127 Ventana de archivos 132

Figura 128 Propiedades generales del botn Shutdown 133

Figura 129 Propiedades de etiqueta del botn Shutdown 133

Figura 130 Men explorador del RS View ME 134

Figura 131 Ventana de Startup 135

NDICE DE FIGURAS

xvii

Figura 132 Men Explorador del RS View ME 136

Figura 133 Men explorador de displays 136

Figura 134 Listado de Untitled 137

Figura 135 Ventanas de nombrado a pantalla 137

Figura 136 Guardando nombre de Pantallas 138

Figura 137 Guardando pantallas con nombres deseados 138

Figura 138 Agregando equipo 139

Figura 139 Comunicacin disponible 140

Figura 140 Agregando hardware 140

Figura 141 Insertando direccin IP 141

Figura 142 Corriendo Proyecto 142

Figura 143 Proyecto en ejecucin 142

Figura 144 Creando archivo runtime 143

Figura 145 Opcin de Transferencia 143

Figura 146 Ventana de transferencia 144

Figura 147 Corte a Longitud 148

Figura 148 Ventana de Indexado final 149

Figura 149 Secuencias de movimiento para corte a longitud 150

Figura 150 Configuracin de la salida de corte a longitud 150

CAPTULO I Marco Terico

Pgina 1

Captulo 1 Interfaz Hombre Mquina


Pgina 2

1.1 Introduccin

Sin darnos cuenta las interfaces nos han rodeado poco apoco se han convertido en parte

cotidiana de nuestra vida. Cuando enciendes la televisin con el control remoto, cuando

encendas la radio para escuchar msica o en la lavadora de tu hogar.

Nos percataremos de cmo las interfaces han evolucionado atreves del tiempo e interfiriendo

en nuestras actividades. Sabemos que como todo las interfaces van progresando y por lo

mismo nunca dejan de estar en renovacin. tenemos en cuenta que para mejorar tenemos que

estar haciendo experimentos combinando lo uno con lo otro para que este tipo de

combinaciones nos llegue a dar resultados innovadoras, donde los dispositivos de

intercambio son tiles , pero de la misma forma existen veces en las que este tipo de

conjunciones son completamente deficientes. Es as como todo tipos de comunicacin ha ido

evolucionando.

Nos interesan las interfaces como totalidad: por costumbre o por mtodo escribe el francs

Eric Landowski ``las tijeras se han convertido en el principal instrumento del investigador ``

(1990). Separa la interfaz del video juego de la interfaz de un software aplicativo, al menos en

una primera fase de acercamiento a la problemtica de la interactividad con las mquinas

digitales, significa aislar elementos que forman un sistema, fragmentando las relaciones que

los conectan entre s. Las interfaces como los mitos de Levy Strauss se ``piensan entre si `` y

constituyen un complejo sistema que remite del simulador de vuelo a la enciclopedia

multimedia y del procesador de textos de electrodomsticos

El investigador de los equipos digitales de interaccin no puede escapar de los sistemas

generales de las interfaces

Una idea que atraviesa este viaje constituye a nuestro entender la principal discusin sobre la

interaccin Persona-Computadora (Hunan-Compute Interaccin): a diferencia de lo que

sostiene la mayor parte de los diseadores y tericos, creemos que las interfaces no son un

lugar transparente y neutral donde el usuario interacta de manera automtica con un texto ya

sea escrito o multimedia.


Pgina 3

Si bien es cierto que las interfaces no solo conversan con los humanos, sino que tambin lo

hacen entre ellas esto significa que no pueden ser aisladas de su universo interactivo

Por lo tanto el dialogo entre las interfaces digitales y los dispositivos interactivos del mundo

real que utilizamos cotidianamente asume un rol

1.2 Conceptos de interface

Existen varios conceptos de interfaces, que a continuacin se presentarn.

Lewis y Rieman definen a las interfaces hombre-mquina aquellos canales por los cuales la

computadora nos permite comunicarnos con ella, tal es el caso de los mens, ventanas,

teclado, ratn como se puede apreciar en la figura 1, entre otros.

Figura 1 Mouse uno de las diferentes Interfaz Hombre Mquina

Se puede decir que la interfaz hombre-mquina es un sistema de traduccin, porque la interfaz

facilita la comunicacin de un usuario con una mquina, tomemos en cuenta que la personas al

ver verbo-icono entienden lo que se les pide, y los procesadores de las mquinas se comunican

en binario

Hablando en trminos tcnicos definiremos una interfaz hombre-mquina (H.M.I.), como el

conjunto de componentes empleados para comunicarse con las mquinas, donde el usuario

controlara y dirigir mediante instrucciones (entradas).


Pgina 4

Las entradas son introducidas por medio de dispositivos como: el teclado, el cual emitir una

seal que ser procesada por la computadora, de la computadora ser enviada por un bus y

controlada por la unidad de proceso central. Una vez que las seales son recibidas, estas

emiten los resultados mediante seales electrnicas (salidas) que son transmitidas por el bus a

uno o ms dispositivos como las pantallas o actuadores.

Entonces definimos a una interfaz de software aquella en la cual el usuario interacta, la

interfaz de software tambin va de la mano con la estructura y el cdigo. La interfaz incluye

pantallas, ventanas, controles, etc., entonces se dice que cualquier cosa con la que el usuario

interacta es parte de la interfaz.

Una interfaz inteligente, permite que el usuario realice sus trabajos y tareas de una manera ms

eficiente, en lugar de que el usuario se ajuste al software, la interfaz inteligente est pensada

para las personas que la vana utilizar.

La idea fundamental en el concepto de interfaz es el de mediacin, entre hombre y mquina.

1.3 Interaccin hombre-mquina

Se entiende como interaccin hombre-mquina a la combinacin de unos o varios seres

humanos con uno o ms componentes, proporcionando entradas y obteniendo resultados

(produccin).

Esta interaccin nos ayuda a entender y mejorar las nuevas tecnologas, y de esta manera

obtendremos un trabajo con eficiencia y calidad en cualquier proceso, en el cual se pretende

tenga menos errores que los procesos con los que contamos en la actualidad. La humanidad se

ha tenido que estar relacionando cada vez ms con las Mquinas por las siguientes dos

razones:

Ergonoma: proceso de diseo para el uso humano, abarca tambin mtodos operacionales y

procedimientos tales como comprobacin y evaluacin de estos artculos, as como de

creacin de ayudas al trabajo y materiales de adiestramiento.


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Mquina: consiste en prcticamente cualquier objeto fsico, aparato, equipamiento, medio de

trabajo, etc., que la gente emplee para realizar cualquier actividad dirigida o para llevar a cabo

cualquier propsito deseado o desempear alguna funcin.

Se sabe que el inters en la creacin de interfaces ha crecido notablemente, lo nico malo es

que la este tipo de estudio solo ha sido dirigido programadores, que son hbiles en la

interaccin con el ordenador.

Slo algunos de los ms recientes estudios se ocupan ms especficamente de los usuarios

casuales o principiantes, los cuales a la actividad de resolver problemas. En otras palabras, se

est haciendo necesario el que la dificultad de interactuar con las Mquinas sea menos

compleja,

1.4 Clasificacin de interfaz hombre-mquina

Cuando hablamos de tipo de interaccin con el usuario nos encontramos varias interfaces.

Hardware: sistemas operativos, lenguajes de programacin, aplicaciones. Software: ratn,

teclado, monitor, puertos, de las cuales se desprendern otro tipo de clasificaciones.

1.4.1 Por la forma de interactuar del usuario

En este tipo de clasificacin nos encontraremos algunas:

Como son las alfanumricas, las cuales solo se comunicaran con el usuario mediante textos

Las Interfaces Graficas de Usuario (GUI, Graphics User Interfaces), las cuales nos permitirn

visualizar los objetos que se estn controlando.

Tambin contamos con las interfaces tctiles, en ellas tenemos el panel de control en una

pantalla la cual nos permitir activar y desactivar botones como si se accionara un control

fsico.


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1.4.2 Segn su evolucin

En este tipo de clasificacin contamos prcticamente con las interfaces diseadas en los

sistemas operativos, los cuales suelen interactuar con los usuarios expertos en programacin.

Por lo cual deducimos que las interfaces de evolucin van de la mano con la evolucin de

cada sistema operativo.

1.4.3 Interfaces de lnea de mandatos (Command-Line User Interfaces, CUI).

Este tipo de interfaz es muy caracterstico del sistema MS-DOS en el cual se introducan

lneas de comandos, estos comandos llevaban consigo instrucciones a ejecutar por el

programa, estas lneas de comendo se introducan mediante el teclado. La interfaz tipo CUI es

adecuado para usuarios expertos

1.4.4 Interfaces de mens.

Los mens son una lista de opciones que permiten al usurario navegar dentro de un sistema,

que nos llevan a nuevas rutas o nuevos mens, pero tambin nos ayudan a seleccionar

elementos con propiedades que los usuarios desean. Existen distintos tipos de mens. Los

primeros fueron los mens de pantalla completa, estructurados jerrquicamente como la figura

2 lo muestra

Figura 2 Mens de Windows 98


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Las interfaces de mens bien hachas, suelen ser usadas por usuarios no expertos en interfaces,

ya que son fciles de aprender, pero tambin existen mens ms complejos.

Actualmente las interfaces graficas u orientadas a objetos utilizan mens, ya que ningn estilo

de interfaz es exclusivo, y suelen ser ocupadas por otros estilos de interfaces, la figura 3 nos

muestra un ejemplo ms reciente de una interfaz de men.

Figura 3 Interfaz de Men de Windows Vista

1.4.5 Interfaces Grficas de Usuario (Graphical User Interfaces-GUI)

Desarrolladas originalmente por XEROX, aunque popularizadas por Apple y Apple

Macintosh, con xito debido en gran medida a su campaa publicitaria.

Aqu mostraremos tres estilos de interfaces graficas, que son:

Lo que t ves es lo que puedes conseguir (WYSIWYG What you see is what you get)

Manipulacin directa

Interfaces de usuario basados en iconos.

GUI nos visualizara el ordenador, datos y objetos y la interaccin con ellos, tambin nos

proporciona herramientas para realizar las operaciones con el fin de realizar una tarea.

Caractersticas de una GUI

Posee un monitor grfico de alta resolucin.

Posee un dispositivo apuntador (tpicamente un ratn).


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Promueve la consistencia de la interfaz entre programas.

Los usuarios pueden ver en la pantalla los grficos y textos tal como se vern impresos.

Sigue el paradigma de la interaccin objeto-accin.

Permite la transferencia de informacin entre programas.

Se puede manipular en la pantalla directamente los objetos y la informacin.

Provee elementos de interfaz estndar como mens y dilogos.

Existe una muestra visual de la informacin y los objetos (iconos y ventanas).

Proporciona respuesta visual a las acciones del usuario.

Existe informacin visual de las acciones y modos del usuario/sistema (mens,

paletas).

Existen controles grficos (widgets) para la seleccin e introduccin de la informacin.

Permite a los usuarios personalizar la interfaz y las interacciones.

Proporciona flexibilidad en el uso de dispositivos de entrada (teclado/ratn).

Una caracterstica importante es que el GUI permite manipular los objetos e

informacin de la pantalla, no slo presentarla.

Las GUI tienen el estilo de trabajar en objeto-accin y no accin objeto como lo hacen las

CUI, en las GUI primero se selecciona el objeto y enseguida se dicta la accin a realizar, esto

diseado de esta manera ya que para el usuario resulta ms natural.

1.4.6 Interfaces de Usuario Orientadas a Objetos (Object Oriented User Interfaces,

O.O.U.I.S.).

Es una interfaz parecida a las G.U.I.`S, pero estas se enfocan en interfaz orientada a la

aplicacin, en cambio las O.O.U.I.`S estn orientadas a objetos.


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La tabla 1 nos muestra las diferencias entre estas dos interfaces.

Tabla 1 Principales diferencias entre GUI y O.O.U.I.

El objetivo de O.O.U.I. es que el usuario se concentre en su trabajo a realizar, las O.O.U.I.

trabajan en la interaccin de objeto-accin, sabemos de antemano que las GUI tambin lo

hacen pero estas tambin mezclan un poco de accin-objeto, en los O.O.U.I. en lugar de contar

con ventanas tenemos visualizaciones contextuales.

Algo complicado en una interfaz es diferenciar entre los objetos y las vistas, donde el objeto

debe de estar familiarizado con el usuario.


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Un ejemplo de lo que se pretende con una interfaz O.O.U.I. es el considerar un documento

como un objeto sobre el cual realizar tareas tales como incorporar grficos y textos, sin

necesidad de usar programas distintos para cada una de ellas. Estos programas suelen tener

funciones que se solapan, con el consiguiente gasto extra en espacio.

Actualmente existe una mezcla de productos orientados a la aplicacin y al objeto, aunque se

est produciendo una migracin a estos ltimos. Las aplicaciones estn dejando paso a

conjuntos de objetos.

1.5 Caractersticas de los sistemas con interfaces

Todos los sistemas tienden a tener caractersticas en comn. Todo sistema tiene un objetivo el

cual pretende realizar, teniendo ya por hecho que se estarn considerando las especificaciones

a satisfacer.

Se pretende que se expongan las especificaciones de lo que se desea antes de realizar el

diseo de lo que se desea, tamao, si es redondo, grande o chico, etc., definir que corresponde

a ingeniera y que a diseo ergonmico.

Las funciones operacionales y sus componentes: Se necesita dejar en claro cules son las

funciones operacionales del sistema a las cuales se les suele llamar organigrama, este consiste

en una representacin en bloques de un diagrama esquemtico, donde cada funcin se le es

asignada a un componente fsico o personal.

Al igual existen sistemas en que la correspondencia uno a uno entre funciones y componentes

del sistema no puede aplicarse en su totalidad. La ejecucin de cualquier funcin operacional a

su vez acarrea tpicamente una comunicacin de cuatro funciones bsicas ms que son:

Sentido (recepcin de informacin): En esta funcin trabaja sobre la informacin que recibir

de los diferentes equipos o personal que le entrega informacin, como es el caso de un avin

cuando recibe rdenes de la torre de control del aeropuerto. Pero sabemos tambin que puede


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recibir informacin interna por alguna anomala que se llegue a presentar ya sea mediante un

feedback un sistema de almacenajes.

Los humano perciben mediante los sentidos del tacto, gusto, olfato, etc., pero las mquinas

perciben mediante los sensores como son los elctricos o fotogrfico.

Almacenaje de la informacin: En las personas es la memoria de lo aprendido, y en una

mquina se guarda en diferentes componentes fsicos y de forma codificada

Procesamiento de la informacin y decisin: En esta funcin se realiza la decisin de si se

ejecuta la accin o no ya que es aqu donde se toma en cuenta la informacin recibida y la

informacin almacenada.

Cuando estamos trabajando con mquinas, se realiza un proceso de informacin y

dependiendo de esta la mquina realizara la operacin como su programacin lo dicta, otras

informaciones solicitan el uso de computadoras o circuitos elctricos.

Funciones de accin: Son las acciones que se decidieron realizar, y son de tipo accin de

control fsico, como la activacin de el manejo, movimiento o alteracin de materiales, y tipo

accin de comunicacin ya sea por la voz, grabaciones entre otros, y estas funciones nos dan

como resultado en algunas ocasiones acciones fsicas.

1.6 Tipos de sistemas con interfaz hombre mquina

Comenzaremos mencionando las diferencias entre un sistema de bucle abierto y uno bucle

cerrado. El sistema de bucle cerrado es continuo el cual tambin requiere de control, este

sistema exige retroalimentacin (feedback) para la operacin, porque en caso de que exista una

falla el feedback la corregir.

En cambio un sistema de lazo abierto no necesita control y no tiene una retroalimentacin, en

dado caso de que exista una falla en el sistema, solo se podr realizar una mejora de l, ya que

el sistema no la corrige.


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Los sistemas los podemos clasificar por los grados de control que el hombre ejerce sobre la

mquina, la tabla 2 nos muestra la manera de clasificar los sistemas con H.M.I.

Tabla 2 Clasificacin de Sistemas

Sistemas Manuales:

En este tipo de sistemas el operador es el que realiza la adquisicin y la emisin de

informacin para poder controlar el proceso en general, es l quien enciende u apaga el

equipo, ayudndose de herramientas manuales y otras pequeas ayudas.

Sistemas Mecnicos:

Son tambin conocidos como sistemas automticos, se componen de partes fsicas bien

integradas y diseadas para realizar funciones con ligeras variaciones.


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En este caso la energa la proporciona la mquina y el operador solo controla por medio de

mecanismos modificadores, en el proceso la maquinaria a controlar suele estar enlazada por

cables, pistas, conductos, etc.

Figura 4 Esquema de una Interfaz para un Sistema Semiautomtico

La figura 4 nos muestra como el operador enva informacin mediante un display, este emitir

seales a las mquinas, estas a su vez emitirn informacin a los instrumentos de medicin,

los cuales el operador leer y dependiendo de la lectura que obtenga, realizara sus acciones de

control.

Sistemas Automticos:

Cuando hablamos de un sistema automatizado, se entiende que el sistema realiza todas las

funciones operacionales, emite y recibe informacin, y de ellas realiza su toma de decisiones y

acciones, en este sistema es comn que est totalmente automatizado par tomar medidas y

resolver las contingencias que se presenten.

Es importante mencionar que no es de total confianza, ya que siempre se necesitara personal

que verifique y revise errores, sobre todo el mantenimiento de la maquinaria es siempre

necesario. De hecho dentro de cualquier sistema dado, los diferentes componentes pueden

variar en el grado de sus caractersticas manuales frente a las automticas.


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1.7 PROTOCOLOS DE COMUNICACIN

El protocolo de comunicacin son reglas que especifican como se debe de dar el intercambio

de informacin durante la comunicacin entre los equipos que forman parte de una red

Los protocolos son reglas de comunicacin que permiten el flujo de informacin entre

computadoras distintas que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores

conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podran comunicarse jams,

para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma, por tal sentido, el protocolo es el

encargado de realizar esta funcin.

Los Sistemas de Comunicacin proporcionan una base sobre la cual se desarrollan las

estrategias de automatizacin

Los sistemas de comunicacin industrial son mecanismos de intercambio de datos

distribuidos en una organizacin industrial

Intercambio de datos on-line y, en los niveles inferiores de la pirmide (sensores,

actuadores, mquinas, clulas de fabricacin, etc.), se exige el requisito de tiempo

real.

Intercambio de datos eficiente y de bajo coste temporal y econmico

Los procesos de tiempo real requieren una acotacin determinista mxima de sus

tiempos de ejecucin

El objetivo primario del sistema de comunicacin es el de proporcionar el intercambio de

informacin (de control) entre dispositivos remotos

Este intercambio de informacin puede realizarse en base a distintas tecnologas:

Comunicacin punto a punto analgica

Comunicacin punto a punto digital

Comunicacin punto a punto hbrida

Comunicacin digital con bus de campo

Las tecnologas avanzadas admiten obtener prestaciones adicionales


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Importancia de las redes industriales

El control tiende a distribuirse.

Los sistemas productivos actuales necesitan un gran flujo de informacin.

Sistemas de informacin: bases de datos corporativa

Dispositivos grficos: supervisin, paneles H.M.I.

Diagnsticos avanzados

La red de comunicaciones se ha convertido en una parte indispensable en el diseo del

sistema de control.

El modelo de red utilizado influye poderosamente en las prestaciones del sistema de

control utilizado

1.7.1 Niveles de abstraccin

En el campo de las redes informticas, los protocolos se pueden dividir en varias categoras,

las dos ms conocidas son el sistema O.S.I. y el T.C.P./IP.

El sistema de rad de nivel O.S.I. se diseo para que los equipo industrial es de diferentes

compaas tuviesen la oportunidad de comunicarse entre s, el sistema O.S.I. cuenta con siete

niveles de para realizar la transmisin de datos, tabla 3.

Tabla 3 Niveles del Sistema O.S.I.


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El sistema T.C.P./IP fue para ser utilizado por militares, los cuales pretenda crear una

comunicacin eficiente, en la cual si algunas de sus nodos fallaban la comunicacin no se

interrumpiera, siempre y cuando las computadoras emisora y receptora se encontraran

encendidas.

EL sistema T.C.P./IP cuenta con 4 niveles para realizar su comunicacin en la tabla 4 se

pueden visualizar.

Tabla 4 Niveles del Sistema T.C.P./IP

1.7.2 Funciones de protocolo

Funciones ms importante:

Control de errores:

Control de Flujo

Control de Congestin

Estrategias de encaminamiento

Control de Errores:

Protege integridad de los datos del usuario y de los mensajes de control.

Control de Flujo y Congestin:

Permite a la red compartir sus recursos entre un gran nmero de usuarios, entregando a cada

uno un servicio satisfactorio sin que sus operaciones corran peligro.

Estrategias de Encaminamiento:


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Permite optimizar la utilizacin de los recursos de la red, aumentando la disponibilidad de los

servicios de la red al proveer caminos alternativos entre nodos terminales.

1.7.2.1 Funciones del Protocolo

Un proceso recibe un mensaje lo procesa y enva una respuesta, sin que exista relacin entre

ste evento y otro anterior o posterior.

El proceso origen, conocer la direccin del proceso destino y la incluir en el mensaje.

Esta direccin, identificar nicamente a un procesador, quin conocer al proceso destino.

El originador cuando despacha un mensaje, entre un estado de espera de respuesta en una de

sus puertas.

Figura 5 Estructura Jerrquica de la Comunicacin Industrial

El proceso destino ejecuta la funcin especificada en el mensaje, construye la respuesta (con

resultados y direccin del origen) y enva el mensaje respuesta por una puerta de salida,

(quedando libre para aceptar otro mensaje).


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La respuesta llega al originador, quien realiza un chequeo para asegurarse que viene del lugar

correcto antes de aceptarla, luego, pasa al estado "no espera respuesta" en esa puerta de

entrada.

Este es un protocolo muy simple, necesita de la sintaxis para definicin de formatos de los

mensajes y una semntica muy simple.

Debe considerarse el hecho que, la red introduce demoras causadas por congestin,

encaminamiento, etc., e incluso puede ocurrir perdida del mensaje.

Para esto, el proceso que realiza la consulta deber tener un reloj (timer) el que ser activado

al enviar el mensaje. El reloj enviara una seal al expirar el tiempo indicado en la activacin

indicando que la respuesta no lleg en el tiempo esperado por lo que el mensaje deber ser

retransmitido.

1.8 Topologas de red

En la industria las conexiones entre los diferentes dispositivos es mediante redes de

comunicacin, las cuales tiene diferente topologa o formas de conectarse, las topologas de

redes existentes son:

Redes de difusin:

Redes punto a punto

Topologa lgica

Topologa horizontal

Topologa jerrquica

Topologa en estrella

Topologa en anillo

Topologa en malla

Topologas hibridas

La red que se utilizara ser la


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Red punto a punto: Muchas conexiones entre pares individuales de mquinas. La

informacin puede pasar por varias mquinas intermedias antes de llegar a su destino. Se

puede llegar por varios caminos, con lo que se hacen muy importantes las rutinas de

enrutamiento o ruteo.

CAPTULO II Seleccin del Equipo

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Captulo 2 Seleccin del Equipo


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2.1 Introduccin

Debido a los procesos cada vez ms complejos y los cada vez mayores requerimientos a la

calidad, la industria de la automatizacin exige tambin una transparencia cada vez mayor de

las secuencias y procesos de control y de regulacin de mquinas e instalaciones.

La nueva era del control ofrece un amplio panorama de sistemas de control y de visualizacin,

empezando por las sencillas unidades de control de texto hasta los PCs industriales. Dentro de

las industrias de control nos ofrecen, grficas, de unidades de control con teclas funcionales o

pantallas tctiles, as como de PCs industriales en diversos modelos.

En este captulo realizaremos el anlisis de los diferentes tipos de H.M.I. con Panel View con

los que las empresas dedicadas a la fabricacin de equipo industrial cuenta, cabe mencionar

que solo se baso en la bsqueda en empresas ms conocidas en este mbito.

2.2. SIEMENS

En esta ocasin SIEMENS nos proporcionara equipo que es muy accesible para con respecto a

su colocacin en diferentes reas. Los cuales se mencionan a continuacin:

Push Button Panels (Paneles de pulsadores)

Los Push Button Panels (PP) una alternativa a los paneles de mando los cuales contaban con

cableado de forma convencional.

Pre-confeccionados para su conexin inmediata, estos paneles con conectividad a bus

permiten horros de tiempo en la conexin.

Micro Panels (Micro Paneles)

Estos paneles cuentan con visualizador de textos (T.D.), pantalla grafica, como los paneles de

operador (O.P.), con teclado de membrana o pantalla tctil (T.P.).

Mobile Panels (Paneles Mviles)


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Los paneles mviles permiten manejar y visualizar en el punto donde ocurre todo y con acceso

directo y contacto visual con el proceso. Ofrecen la posibilidad de cambiar las conexiones de

manera fcil y segura durante el funcionamiento (Mobile Panel 177 y Mobile Panel 277) o

bien la libertad de un entorno sin cables, lo cual permite utilizarlos de manera flexible en la

mquina o instalacin.

Panels (Paneles)

Paneles grficos con pantalla grfica para una representacin real de los procesos (en color),

bien como panel tctil (T.P.) con pantalla sensible al tacto, bien como panel de mando (O.P.)

con teclado de membrana, o bien como combinacin tctil/teclas.

Multi-Panels (Multi Paneles)

Serie 270/370

Tanto en la variante con pantalla tctil como con teclado de membrana se utilizan como los

paneles convencionales para manejo y visualizacin. Adems, los Multi Panels (M.P.) ofrecen

la posibilidad de instalar otras aplicaciones, permitiendo as, por ejemplo con el P.L.C. por

software WinAC M.P., integrar en una misma plataforma varias tareas de automatizacin.

WinAC M.P. 2007

El P.L.C. por software puede aplicarse en los Multi Panels de las series 270 y 370 (excepto en

el M.P. 370) y es apropiado para procesos complejos en los que deben solucionarse tareas de

control y visualizacin en un equipo.

Thin Client

Los SIMATIC Thin Client son puestos de mando econmico y robusto que ofrecen

funcionalidad de panel, en instalaciones grandes y amplias. Se utilizan en aplicaciones cliente

servidor.

2.2.1. Beneficios

Son robustos y compactos para aplicaciones de uso rudo en la industria.


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Cuentan con una proteccin en frente (IP65/NEMA 4), alta compatibilidad electromagntica,

resistentes a las vibraciones, los paneles SIMATIC son eficientes para el uso industrial, su

compacto tamao les crea la ventaja de ser colocados en lugares con espacios reducidos

2.2.2. El Software

SIMATIC WinCC es una herramienta homognea de los SIMATIC Panels, y de la misma

manera tenemos un software de visualizacin WinCC flexible runtime, existen variantes de

distinta categora. La configuracin de estos paneles es fcil y eficiente, y las configuraciones

pueden ser reutilizadas en los equipos de la misma familia.

2.2.3. Parte de la Totally Integrated Automation

SIEMEN cuenta con un sistema llamado Totally Integrated Automation que es parte del

complemento de SIMATIC WinCC, con este sistema la programacin y la gestin de datos

reduce los costos de ingeniera.

SIMATIC es un sistema abierto, esto quiere decir que tiene la capacidad de comunicacin con

equipos de otros fabricantes, ya que cuenta con una extensa gama de drivers muy fciles de

usar.

2.2.4. Manejo y visualizacin intuitivos

En base a sistema operativo Windows CE los Mobile Panels, Panels y Multi Panels de la serie

70, 170, 270 y 370 ofrecen modernas funciones de manejo y visualizacin aunadas con

caractersticas tales como robustez, estabilidad y simplicidad.

Para mayor flexibilidad y apertura al mundo ofimtico el hardware y el software ofrecen

puertos e interfaces estndar, ej. Para tarjetas multimedia/PC/CF, USB, Ethernet, PROFIBUS

D.P., scripts Visual Basic o controles ActiveX personalizables.

SIMATIC estn equipados a escala mundial (por su contenido de 5 idiomas online que son

chino, taiwans, coreano, japons o ruso) SIMATIC cuenta con prestaciones de servicio

tcnico y asistencias mundiales de SIEMENS


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2.2.5. Caractersticas generales de los paneles SIMATIC

En la tabla 5 siguiente nos mostrara el nivel de software con el que cuenta cada panel

dependiendo de su categora.

Tabla 5 Software de configuracin de SIMATIC

La tabla 6 siguiente nos muestra con los tamaos de pantalla con los que SIEMENS cuenta y

algunas de sus caractersticas principales

Tabla 6 Caractersticas principales de los Paneles


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La tabla 7 que a continuacin se presenta cuenta con los datos tcnicos de cada serie de

paneles con los que SIEMENS cuenta.

Tabla 7 Resumen de datos Tcnicos


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Tabla 8 continuacin


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2.3. Mitsubishi

Figura 6 H.M.I. de Mitsubishi

Mitsubishi en su desarrollo por una visualizacin en el proceso ms amigable, trabaja bajo el

concepto de Visin 1000. El concepto Visin 1000, se compone de tres series de

dispositivos

E1000,

IPC1000

GOT1000

Los cuales estn basados en tecnologas modernas, estos sistemas tienen en comn la

flexibilidad, son de carcter abierto, son universales y su facilidad de comunicacin con todos

los productos de Mitsubishi.

Mitsubishi nos muestra en la gama de productos ya mencionados, numerosas ventajas de

aplicacin

Sencilla manejabilidad y control de los procesos

Clara representacin de la secuencia de los procesos tanto en texto como en imagen

Creacin de informes para el control de la calidad e intercambio de datos de proceso

por medio de interfaces para el procesamiento ulterior

Avisos precisos e instrucciones en caso de errores


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Flexible, abierto y perfectamente compatible con todos los sistemas de automatizacin

de Mitsubishi

Utilizable universalmente gracias a su compatibilidad con sistemas de otros fabricantes

De esta forma mostraremos los equipos de paneles con los que cuenta Mitsubishi.

2.3.1. Serie E (la interfaz entre el hombre y la tcnica)

Figura 7 Paneles de la serie E1000 de Mitsubishi

Con la serie E100 Mitsubishi cuenta con 5 dispositivos en el rango de potencia superior, esta

serie de equipos cuenta con su amplias posibilidades de comunicacin, as como la diversidad

de idiomas y el soporte dual de drivers, figura 7 muestra un panel de la serie E.

2.3.1.1 Serie E1000

Figura 8 Paneles de la serie E1000


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Los equipos de la serie E1000 figura 8, cuenta con caractersticas muy modernas,

procesadores para aplicaciones complejas, y buena seguridad de datos, displays de alta

resolucin con 65536 colores, as como buena comunicacin y enlaces sencillos gracias a las

numerosas interfaces.

Cuentas con las siguientes funciones:

El nuevo diseo ergonmico facilita el manejo

Robusta carcasa de aluminio para duros entornos industriales

Displays T.F.T. de alta resolucin con 65536 colores e iluminacin de trasfondo

regulable para el empleo tambin en condiciones luminosas extremas

Nueva y potente CPU Intel XScale y Windows CE.NET

Puertos USB para accesorios estndar de PC y para el enlace al PC

Ranura para el empleo de tarjetas de memoria Compact-Flash

La serie E1000 est disponible en estos momentos en cinco modelos diferentes, las cuales se

basan en su tamao formas de controlar, 6,5", 10,4" y 15" con pantalla tctil y en el modelo de

6,5" y 10,4" con manejo mediante teclado.

2.3.1.2 Serie MAC E

Figura 9 Paneles de la serie Mac E


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En la Serie Mac E en la figura 9, contamos con diplays que se adapta a las indicaciones del

usuario, esto nos da como opcin el poder sustituir a un pupitre de mando.

Podemos realizar modificaciones de una manera sencilla en los datos del proceso, con la serie

Mac E tenemos una adaptacin ptima a los controles de Mitsubishi.

Esta serie cuenta con las siguientes funciones

Manejo convencional mediante teclas con soporte de texto o pantalla tctil

Procesamiento de recetas mediante teclado o mediante pantalla tctil y P.L.C.

Varios idiomas para las aplicaciones y para el software de programacin

Controlador (driver) para todos los P.L.C.`S de MELSEC, as como controladores para

otros fabricantes, tambin en el modo Dual Driver

Soporte Unicode Tecnologa I.T. (S.M.S., email, FTP, servidor de red)

La serie MAC E ofrece una amplia paleta de unidades de control para las aplicaciones

ms diversas.

2.3.2. Serie de Terminales Graficas de Operaciones (G.O.T.)

Figura 10 Paneles de la serie G.O.T.

La serie G.O.T. (figura 10) se caracterizan por contar con fciles indicaciones y una entrada

sencilla mediante la superficie tctil, cuenta con funciones como:

Vista general de las caractersticas del producto:


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Unidades de control completamente grficas

Entrada mediante la pantalla tctil y/o mediante teclado tradicional

Representacin analgica de valores de proceso

Procesamiento de recetas

Funcin de diagnstico P.L.C.

Enlace de todos los P.L.C.`S de MELSEC y drivers disponibles para dispositivos de

otros fabricantes

2.3.2.1 GT1020/GT1030

Figura 11 Paneles de la serie GOT1000

Los dispositivos de la serie GOT1000 cuentan con materia de potencia, representacin grfica

y funcionalidad en una carcasa atractiva y especialmente compacta y robusta. La figura 11 se

visualiza el equipo fsico.

La serie de los Micro G.O.T. cuenta con los GT1020/1030, presentndose con una pantalla

LCD monocromtica de 3,7 o 4,5 pulgadas, con pantalla tctil y retro iluminacin tricolor para

aplicaciones numerosas, esta serie es pequea en cuanto a tamao pero con grandes

capacidades.

La iluminacin tiende a ser seleccionada por el usuario, ya que cuenta con posibilidades de

cambiar el color dependiendo el modelo, como los colores rojo, naranja y verde o blanco, rosa


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y rojo. Esta funcin es posible ocuparla de modo que cuando el equipo est funcionando de

manera adecuada se tenga un color verde y rojo como seal de advertencia.

Tienen procesamientos de recetas y alarmas, para memorizar o intercambiar datos con una

computadora, la memoria integrada almacena 4000 direcciones.

Cuenta con sistema de proteccin con contrasea, tambin funciones como indicacin grafica,

representacin de datos, funciones de temporizacin y una alta velocidad de procesamiento.

Los GT1020/1030 pueden mostrar varios idiomas con distintas grafas para una gran cantidad

de pases.

Cuenta con conexin para la computadora por la parte posterior del G.O.T., donde el usuario

puede depurar y modificar y ordenarse en series de programa. Caractersticas generales:

Compatible con Unicode 2.1

Numerosas posibilidades de montaje

Conexin para el intercambio de datos con un P.L.C.

Interfaz para PC

Conexin mltiple econmica

Controlador de comunicacin

Pre-instalado OS con F.X. P.L.C. driver (ascendente con G.T. Designer2)

La tabla 9 mostrara en grandes rasgos con lo que cuenta los paneles de la ser G.O.T., para

realizar un seleccin del equipo basndose en funciones y caractersticas generales.


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Tabla 9 Datos generales de los paneles de la serie G.O.T.


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2.3.2.2 Serie GOT1000

Figura 12 Panel de la serie GOT1000

La serie GOT1000 (figura12) intenta satisfacer las necesidades del usuario, facilitando la

interaccin entre el hombre y la mquina empleando la tecnologa de punta. Entre las

especificaciones generales se cuenta con:

Displays de alta resolucin con hasta 65536 colores tambin para representaciones

complejas

Puerto USB en la parte delantera de las unidades de control

Transferencia y soporte de los datos de proyecto con tarjeta de memoria Compact-

Flash

Multilinge mediante Unicode 2.1

Esta serie comprende 4 modelos conectables a rede en tamaos 8.4, 10.4 y 12.1 pulgadas, y

dos modelos diseados para comunicacin serial con un display ms pequeo de 5.7 pulgadas

en colores blanco y negro.

La tabla 10 nos resumir datos tcnicos de la serie con respecto de las pantallas y conforme

operan con el usuario y su forma de comunicacin.


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Tabla 10 Funcionalidad bsica de las pantallas

2.3.2.3 Serie GOT900

Figura 13 Panel de la serie GOT900


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El manejo de la serie GOT900 (figura 13) es sencilla en conjunto de una mxima

funcionalidad y espacio minio. El display nos ayuda a representar secuencias de la mquina,

las cuales son asignadas por el personal de operacin.

Los dispositivos permiten la programacin libre de pantallas, as como funciones estndar.

Cuenta con la capacidad de guardar mximo 500 pantallas, de las cuales es posible visualizar

libremente 3 pantallas diferentes una sobre otra .Los productos que a continuacin se

presentan son de la serie GOT900, la tabla 11 como en las anteriores nos muestra sus

caractersticas principales.

Tabla 11 Caractersticas de los paneles serie GOT900


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2.3.3. IPC industriales

Figura 14 Monitores IPC

La serie IPC1000 est diseada para ser utilizada en cualquier rea de la planta de produccin,

ya que aguantan condiciones duras y desfavorables.

El software con el nombre MELSOFT, soporta los IPC, Mitsubishi ofrece varios

componentes de software al cuales se le puede integrar paquetes completos de visualizacin,

como los tipo scada. Estas IPC se integran de las siguientes caractersticas.

Vista general de las caractersticas del producto:

Gran seleccin de modelos

Diseos acreditados

Aparatos robustos para condiciones extremas

Valen para cualquier aplicacin

Todas las caractersticas de los productos se visualizan en la tabla 12.


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Tabla 12 Modelos de las serie IPC

2.3.4 Software

MELSOFT es el programa base de la visualizacin para la automatizacin de Mitsubishi con

el cual es posible aplicar de forma rpida y fiable de soluciones

2.3.4.1 Visualizacin

Para la visualizacin Mitsubishi nos ofrece MX4 u software de visualizacin diseado para la

serie IPC1000, es adecuado para las necesidades de cada usuario. Este software lo podemos


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encontrar en H.M.I. como una sencilla interfaz, hasta un complejo software de control de

procesos MX4-scada

2.3.4.2 MX-Componentes

Contiene la herramienta ActiveX la cual nos ayuda a unir sin problema alguno a los P.L.C.`S

de Mitsubishi con las computadoras, y para ello no es necesario crear complejos protocolos de

comunicacin, MX es ideal para las aplicaciones que requieren conexin con un P.L.C.

2.3.5 Programacin

2.3.5.1 E Designer

El software E Designer le permite al usuario crear aplicaciones sencillas para los paneles de la

serie MAC E. La funcin de administrador de bloques nos visualiza un grafica completa sobre

el proyecto, designer soporta todas las funciones de Windows para la edicin, adems de las

de documentacin y memorizacin.

2.3.5.2 G.T. Works

El software GOTWorks es la programacin para la serie G.O.T. de Mitsubishi, el cual incluye

funciones de procesamiento de la superficie de operacin, la comprobacin de errores, la

ayuda online y la documentacin del programa, lo cual permite una sencilla ejecucin del

usuario conforme al entorno de Windows.

2.3.5.3 Software MELSOFT - G.T. Works

GTWorks comprende la programacin de las unidades graficas de control de la serie

GOT9000 y GOT1000, con este software el usuario tiene las funciones del programa en la

mano, cuenta con una gran biblioteca de objetos y una sencilla gua de mens. El software est

disponible en idioma alemn e ingles.


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2.3.5.3.1 Funciones

Simulacin G.O.T. y P.L.C. integrada en el PC - no es necesario ningn hardware para

la comprobacin.

Soporta todos los dispositivos GOT9000 y GOT1000.

Gran biblioteca grfica de objetos; actualizaciones disponibles gratuitamente en

Descarga / Actualizaciones de software.

2.4 Schneider

Figura 15 Pantallas Tctiles de Schneider

La familia con la que Schneider la cual se puede ver en la figura 15 cuenta con terminales

graficas Magelis XBT GT las cuales las podemos encontrar en diferentes tamaos de 3.8, 5.7,

10.4, 12.1 y 15 pulgadas, combinan funcionalidad y rendimiento para mejorar la

productividad, son compactas, simples y robustas.

Suelen ser aplicadas a la industria maquinaria compacta en la cual se realiza el manejo de

materiales, alimentos; infraestructura y automatizacin de edificios.


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2.4.1 Magelis XBT GT

Facilidad de programacin y uso

Gran visibilidad con la pantallas tipo T.F.T. 65 536 colores, STN 4 096 con opcin de

color o Monocromtica 8/16 escalas de grises, segn el modelo.

Teclado analgico

Ajustes de brillantes y contraste

Multi-ventanas con pop-up hasta 40 fuentes (latn, japons, chino, etc.)

Facilidad en la puesta en servicio y programacin

Compacta

Montaje sencillo, no requiere herramientas

Puertos USB para conectar sus perifricos, e incrementar sus conexiones, y ahorrar

tiempo en la transferencia de informacin

Tarjeta Compact flash con capacidad de hasta 1Gb

Intercambiable con los modelos XBTG

Numerosos puertos de comunicacin (serial, USB, Ethernet,...)

Multi-enlace en todos los puertos de comunicacin

Novedades multimedia

Visualizacin y grabacin de imgenes cmaras de video incluyendo grabacin de

audio.

Visualizacin remota de su aplicacin en un buscador de internet.

2.5. Rockwell Autmation (Allen Bradley)

Rockwell Automation nos muestra una visin general de las pantallas tctiles con las que

cuenta para realizar aplicaciones.

Panel View 400 y 600

Panel View Plus 700 a 1500


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2.5.1. Comencemos describiendo los Paneles View plus 400 y 600

Esta serie la podemos encontrar en tamaos de 4 0 6 pulgadas, incluye modulo de lgica,

memoria y alimentacin de corriente (AC o D.C.) en la parte inferior del equipo.

El Panel View plus 400 tiene una presentacin con matices grises de fondo (320 x 240) con

teclado numrico, o tambin se encuentra a color pantalla tctil y teclado numrico.

El Panel View plus 600, el cual tambin se encuentra con matices gris de fondo (320 x 240), o

a color con teclado numrico o pantalla tctil.

El mecanismo de montaje requiere de un corte de dado sencillo sin herramientas especiales.

Cuenta con comunicacin de la unidad RS-232, puerto USB, Ethernet, una ranura compact

flash para transferencia de archivos y registro de datos. Estas unidades soportan un enlace de

red para mdulos de comunicacin opcional (DH-485, ControlNet, DeviceNET).

Para las comunicaciones con los presupuestos limitados que requiere comunicacin de P.L.C.

bsica, contamos con el puerto RS-232 o las ranuras de DH485, tambin para la comunicacin

contamos con el puerto de Ethernet.

Esta unidad proporciona comunicacin simultnea con redes mltiples para el control

distribuido.

Se especificara resumidamente a detalle lo que la terminal de cada equipo.

El Panel View ms 400 y 600 terminales se ofrecen:

Unidad base de configuracin

Mdulos de comunicacin.

Fuente de alimentacin de AC o D.C..

|Fondos gris o exhibiciones de color como la figura 17 lo muestra


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Figura 16 Panel View con pantalla tctil

Los equipos de Panel View plus 400 y 600 junto con sus terminales, son los dispositivos de

una H.M.I., con los cuales obtenemos diversas caractersticas.

Panel View ms 400 terminales

Graficas a color en matices de gris

Teclado numrico o teclado numrico con pantalla tctil

Panel View ms 600 terminales

Graficas a color en matices de gris

Teclado numrico o teclado numrico con pantalla tctil

Unidad configuracin

RS-232 slo

RS-232, Ethernet, y comunicaciones del mdulo interactan

Los mdulos de comunicacin nos informan de los equipos que sern aadidos a cada

una de nuestras entradas y de esta forma poder interactuar con el equipo

Potencia alimentadora, AC ( 85264V ) o D.C. ( 1830V )

La ranura de la tarjeta de Compact Flash, la cual nos ayuda a actualizar el panel

puerto de USB para unir ratones, teclado, impresor, lector de cdigo de barras, y otros

dispositivos


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Mismos recortes de panel como las 550 terminales de norma de Panel View, en la figura 18 se

pueden visualizar las conexiones.

Figura 17 Entradas de y ranuras de comunicacin de Panel View Plus 400 o 600

Se puede lograr una mejor eficiencia en cuanto a la capacidad de comunicacin, mediante la

unin de un modulo de comunicacin con un enlace de red de la unidad de configuracin del

Panel View Plus 400 y 600, y eso se logra con estas redes:

DH-485

DH+

Remoto yo/o (percha sencilla)

Aislado RS-232

DeviceNet

ControlNet

2.5.2. Panel View Plus 700 a 1500

El Panel View Plus y el Panel View Plus CE 700, 1000, 1250 y 1500 usan componentes del

modulo adicional teniendo en cuenta que tiene una configuracin flexible, los componentes

pueden ser ordenados como componentes separados o juntos.


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Tambin cuentan con equipo reemplazable 6.5, 10.4, 12.1 y 15.1 pulgadas con teclado

numrico como la figura 19 se visualiza o pantalla tctil, cuenta con opciones de cubierta

antideslumbrante para las diferentes condiciones ambientales en las que se desea colocar el

panel.

El diseo de instalacin es fcil, los cuales pueden ser instalados con el esfuerzo mnimo

usando un desatornillador.

Resumiendo los equipos cuentan con:

El mdulo de lgica viene norma con estas caractersticas.

Ethernet y RS-232 puertos de comunicacin incorporados

Dos puertos de USB para ratn y apoyo de teclado

Entrada de alimentacin, AC o D.C.

Enlace de red para el mdulo de comunicacin opcional

Ranura de Compact Flash para transferir archivos, datos de tala, o actualizaciones de

sistema

El modulo de lgica lo tienen disponible con o sin compact flash y lo que diferencia un Panel

View Plus de un Panel View Plus CE es el contenido de la compact flash

Figura 18 Panel View plus con teclado numrico

El software Factory Talk View ME est incluido en con el Panel View Plus y el Panel View

Plus CE, y el software de configuracin de terminales no requiere activacin. EL programa


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Factory Talk para crear aplicaciones y que las terminales corran junto con el programa se

obtiene por separado

El entorno de Windows CE.NET hace que la interfaz del programa Panel View Plus CE sea

ms familiar con el usuario.

De la misma manera que el sistema de Windows Ayuda con la plataforma CE.NET haciendo

funcionar el apoyo de dispositivos del sistema operativo CE.NET

Windows CE.NET sistema operativo proporciona los programas siguientes:

Los espectadores de archivo para la oficina de MS: Excel, palabra, PowerPoint

espectador de archivo P.D.F.

editor de texto de Teclado

aplicacin de Web Server

servidor de FTP

Apoyo para el marco de acuerdo de .NET

Algunas de las aplicaciones anteriores de software son incluidas en el Panel View ms

accesorio de CE CD.

Aqu se mostrara una visin resumida del Panel View 700, 1000, 1250, 1250H y 1500

Componentes del mdulo

Unidad de configuracin

Mdulos de comunicacin

Mdulo de lgica, norma o CE

Tipo de alimentacin, AC o D.C.

Muestre mdulos


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Figura 19 Penel`s View de las Series 700 a1500

El Panel View Plus 700 a 1500 (figura 20) son dispositivos para H.M.I. que ofrecen las

siguientes caractersticas:

Los mdulos de exhibicin de color grficos con teclado numrico, pantalla tctil, o

teclado numrico con pantalla tctil

La pantalla tctil resistiva de la palabra anloga

Las comunicaciones de Ethernet y de serial

El enlace de comunicacin del mdulo para la capacidad aadida fcil

Los mdulos de expansin de memoria para las actualizaciones de campo para 256MB

RAM y 512MB Compact Flash

Potencia alimentadora, AC ( 85264V AC ) o D.C. ( 1832V D.C. )

La tarjeta de Compact Flash ranura apoyos represente

Los puertos de USB proporcionan conexiones para teclado, ratn, e impresor

Biseles reemplazables de campo

Norma o mdulo de lgica de CE


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2.6. Seleccin del equipo

Para la seleccin del equipo de la H.M.I. se realizaran criterios de seleccin, dependiendo de

las caractersticas del driver, para as no tener problemas con lo que a su comunicacin y

funcionamiento se refiere.

Como primer punto y ms importante se decidi trabajar con un Panel View Plus 1000, dado

que el equipo fue proporcionado por parte de la escuela, para as poder trabajar de una manera

ms productiva, y as tener conocimientos tanto tericos como prcticos.

El driver que se va controlar tiene un numero de catalogo 2098-DSD-010-SE, con este nmero

se puede verificar que el tipo de comunicacin que trabaja este driver es va serial y

comunicacin sercos, por lo tanto la forma en que se va a controlara el driver ser por puerto

serial, ya que la comunicacin sercos en el ultra solo es para las sincronizacin de ejes con

equipos Compact Logix o Control Logix

Por consecuente se necesita que la H.M.I. incluya puerto serial.

Para el control del servo driver va serial se necesita conocer sus comandos de comunicacin

ASCII, estos comandos los podemos obtener del documento Ultra 3000 Host Commands for

Serial Comunication con numero de publicacin 2098-RM003A-EN-P octubre 2001, en

donde se detalla el diseo, la programacin y localizacin de los comandos ASCII para la

comunicacin serial con el Ultra 3000.

Basndonos en la nota de aplicacin con nmero de publicacin 2098-AT010A-EN-P

Noviembre 2004 la cual se fundamenta en la comunicacin de un Ultra 3000 con una H.M.I.

de Allen Bradley, y que detalla lo requerido para hacer esta comunicacin como los software

necesitados que son el KePServer versin 4.0 y el RS View ME versin 3.0 o superior,

adems de que incluye el archivo de configuracin del puerto serial del Ultra3000.

Con la ayuda de esta nota de aplicacin y los puntos vistos anteriormente se decidi trabajar

con una H.M.I. de Allen de Bradley, ya que se cuenta con el archivo de configuracin del


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puerto serial del ultra 3000, el cual est configurado con el KepServer, que a su vez este ser

acoplado con el RS ViewME.

Despus de haberse tomado la decisin de realizar la H.M.I. con un equipo de Allen Bradley,

el cual ser el Panel View Plus 1000 tctil, la seleccin de es ms que nada por el tamao ya

que tomando en cuenta todas las especificaciones el funcionamiento con respecto a los dems

es similar.


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La tabla comparativa, describimos una de las opciones por las cuales se selecciono el equipo

del Panel View Plus 1000.

Tabla 13 Tabla Comparativa de H.M.I.S

MARCA Tamao

(plg.)

Comunicacin

PC-H.M.I.

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