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INTERFAZ HOMBRE-MAQUINA

Ingeniería en Automática IndustrialSoftware para Aplicaciones Industriales I

Comunicación hombre-máquina

En la comunicación hombre-máquina se estudian entre otros aspectos:

* Cantidad de información* Forma de actuación* Puesto de mando* Propiedades fisiológicas y psíquicas del hombre - operador.


Una adecuada interfase hombre-máquina busca, obtener el estado del proceso de un

vistazo.

Se busca:

* Asegurar que el observador comprenda la situación representada. Captar la situación en forma rápida.

* Crear condiciones para la toma de decisiones correctas.

* Que los equipos se utilicen en forma óptima y segura.

* Garantizar confiabilidad al máximo.

* Cambiar con facilidad los niveles de actividades del

operador.


Los aspectos esenciales que se realizan en la comunicación Hombre - Máquina son:

1. Indicación del estado del proceso.

2. Tratamiento e indicación de las situaciones de

alarmas

3. La ejecución de acciones de mando.


1.-Indicaciones del estado del proceso.

Para ello se pueden utilizar: Equipos convencionales, terminales de video,

impresoras, registradores, diodos emisores de luz (LED). Para la selección en pantallas se puede emplear: mouse, teclados, lápiz óptico, "touch screen", etc.


2.- Indicación de las alarmas

Buscan informar al operador de una situación anormal.

Las alarmas se pueden representar:* En la propia pantalla, mediante símbolos que

aparecen intermitentemente, cambios repetidos de color en el nombre de alguna variable o grupo, intermitencia de textos, mensajes, etc.

* Mediante el uso de videos específicos.* Mediante indicación sonora.* Utilizando impresoras para reportar los mensajes de

alarmas.


3.- Ejecución de acciones de mando

Se pueden realizar por técnicas convencionales (pulsadores, interruptores, potenciómetros, etc.), o mediante teclados, lápiz óptico, mouse, pantallas táctiles, etc.

Características del puesto de mando:

* Comodidad para el operador. * Tenerse presente la cantidad de operadores y horas trabajo en dependencia de la intensidad y responsabilidad de la industria. * La operación de los mandos debe ser fácil y segura.Debe existir buena visibilidad en todo el cuarto de mando.


Formas de presentación de la información

Los símbolos

• Se utilizan para la identificación de objetos, acciones,

etc.

• Se usa en presentación de características cualitativas

del objeto.

• En muchos casos facilita la memorización

• El hombre puede reconocer gran cantidad de símbolos.

Las cifras

• Para representar información exacta.



Los colores

• Para representar alarmas y llamadas de atención.

• Sirve para la representación de características cualitativas.

• Deben usarse hasta 6 para designar estados. Es común

utilizar los siguientes:

Rojo - alarma.Amarillo - alarma de atención, alarma vía peligro.Verde - calma.

El brillo• Se utiliza para determinar estado del proceso. No utilizar

mas de 4, combinado con letras.



Las Barras• Se utiliza en representación de magnitudes.

El Alfabeto• Puede usarse para la representación de características

cualitativas del objeto: tipo, estructura, selección, etc.• El tamaño y la fuente de las letras juegan un papel

importante.

El Centelleo• Utilizar como máximo 4, con período de 1 a 8 seg.

Tipos de Línea• Representación de contornos, trayectoria.


RC

RG

RP

RD

Selección de pantallas (ventanas)

• Mediante menús: muy

comunes para mostrar

varias opciones al

operador.

• Utilización de

botones/iconos: facilita

la selección de

pantallas.


La Base de datos del sistema

• De ahí se toma la información para el procesamiento

primario de la información.• Almacena todos los parámetros, límites y valores

relacionados con cada una de las variables.• Puede llenarla la propia aplicación que se ejecuta o

utilizar cualquier sistema de manejo de bases de datos.• En aplicaciones medianas o grandes es aconsejable

utilizar este último procedimiento, y en tales casos

pueden existir servidores de las bases de datos.• Algunos sistemas (por ejemplo: RSVIEW) implementan lo

que se llama "niveles de seguridad" (mediante

contraseñas o passwords).


Introducción a las Bases de Datos


Definición:

Conjunto de datos comunes que se almacenan sin redundancia para ser utilizados en una o varias aplicaciones

Una base de datos se administra a través de un Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD-DBMS)

Sistema Gestor de Bases de Datos


Software con capacidad para definir, mantener y utilizar una base de datos. Es conocido también como el motor o el servidor de bases de datos.

Debe permitir definir estructuras de almacenamiento, y acceder a los datos de forma eficiente y segura.

Ejemplo:

Oracle, IBM DB2, PostgreSQL, SQL Server, MySQL, Access, etc.

Características de un BDMS


1. Los datos se organizan independientemente de las aplicaciones que los vayan a usar (independencia lógica) y de los ficheros en los que vayan a almacenarse (independencia física).

2. Los usuarios y las aplicaciones pueden acceder a los datos mediante el uso de lenguajes de consulta (p.ej. SQL, P-SQL).

3. Los datos se gestionan de forma centralizada e independiente de las aplicaciones.

4. Consistencia e integridad de los datos.5. Fiabilidad (protección frente a fallos) y

seguridad (no todos los datos deben ser accesibles a todos los usuarios).

Almacenamiento en bases de datos


PK: llave primaria, identifica de manera única cada registro en la tabla

FK: llave foránea, utilizada para establecer relaciones con otras tablas

EjemploDefinición de la tabla

Registros de la tabla


Usuarios de la base de datos


Usuarios finales: Clientes que utilizan los datos almacenados

Desarrolladores de Aplicaciones: Responsables de implementar las aplicaciones, deben conocer la estructura de la BD (nombres de tablas, campos, tipos de datos).

Administrador de la Base de datos: responsable de controlar el acceso a los datos, mantenimiento de la base de datos, realización de copias de seguridad, etc.

Sistema de alarmas y reportes


Sistema de alarmas

• El objetivo fundamental del chequeo de estado de alarmas es detectar condiciones anormales del funcionamiento del proceso.

• Esto se realiza para prever posibles pérdidas económicas, daños en equipos, afectación de la calidad, daños personales, etc.


Sistema de alarmas - Acciones

Las acciones típicas a tomar en caso de presentarse una alarma son:

• Aviso al operador con señal lumínica y/o sonora.• Se puede indicar el estado del proceso con

diferentes colores, para resaltar la condición de alarma.

• Reportar incidencia, hora de ocurrencia y el evento que ocurrió

• Activar algoritmos o tareas para la atención de determinadas alarmas.


Detección de Alarmas

La detección de las condiciones anormales para la generación de las alarmas puede ser:

1. Por límites.2. Por tendencia3. Complejas, relacionando varias variables.


1.- Por límites

Cuando cesa la condición de alarma se dice que la variable entra en rango.

Se debe avisar de igual forma cuando la variable entra en rango.

X LSI

LSV

LIVLII

LSP

LIP

Tmt

Alarma

Entra en rango


B. Múltiples límites

Pueden existir dos o más límites.

Esto es muy usual cuando se mide temperatura. t

Alto

Muy altoX

L2

L1


C. Múltiples límites fijos

Se establecen varios límites que pueden o no configurarse. Es muy común establecer los límites siguientes:

Muy alto Bajo

Alto Muy bajo


D. Por límite y n lecturas consecutivas

Se realiza la alarma cuando el valor de la variable está por fuera de los límites n veces consecutivas.

Se evita dar alarma por posibles ruidos o repetir avisos cuando la variable esté alrededor del límite.

t

X

LSP

Alarma N = 3

Entra en rango


E. Zona muerta o histéresis

El objetivo es el de evitar que cuando una variable esté alrededor de un límite, se de alarma y se entre en rango constantemente.

X

LSP

t

h

Alarma

Entra en rango


2. Alarma por tendencia

Predecir el valor en el próximo periodode muestreo Xk+1; si se

excede, dar alarma.

Se puede plantear la velocidad de cambio como: vk = (Xk - Xk-1) / T

Calculando el “desplazamiento”: x = x0 + v*t

Obtenemos: X k+1 = 2 * Xk - Xk-1

En la figura se da la alarma si:

Xk - Xk-1 > MVP

t


LSP

LIP

AlarmaX

Xk-1

Xk

T

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