LABORATORIO DE REDES INDUSTRIALES -...

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

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Laboratorio de Redes Industriales

LABORATORIO DE REDES

INDUSTRIALES

PRÁCTICA No. 1

INTRODUCCIÓN A INTOUCH HMI

Ing. Cristina Campaña E.

Ing. Silvana Gamboa MSc.



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1. Objetivos Adquirir conocimientos y destrezas en el uso de Wonderware® InTouch® HMI para el diseño y

creación de pantallas de aplicaciones supervisorias para PC.

2. Equipos y Materiales Computador con Wonderware InTouch HMI.

Hojas guías.

3. Antecedentes Un Interface Hombre Máquina o “Human Machine Interface (HMI)”es una aplicación de

software que muestra una representación gráfica de una línea de manufactura o de un proceso

industrial. Es decir en un HMI, las herramientas, los materiales y en general los componentes

involucrados en un proceso industrial aparecen como elementos visuales animados, y dicha

animación busca simular el estado y comportamiento de los componentes reales, así también

desde el HMI se habilita la posibilidad de interactuar con estos componentes a través de la

habilitación de controles.

De esta forma los operadores del proceso monitorean, operan y controlan el proceso de a través

de la interacción con un interface gráfico desarrollado en un ambiente Windows.

https://threatpost.com/dhs-ics-cert-warn-siemens-hmi-vulnerabilities-032113/77655/

Figura 1. Para el desarrollo de una aplicación HMI para PC existen varios software, entre estos se pueden

enumerar:

RSView32 (Allen-Bradley, Rockwell Automation)



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WinCC Advanced y WinCC Profesional (SIMATIC, Siemens)

NI Lookout (National Instruments)

Wonderware Intouch HMI (Invensys Systems, Inc., Schneider Electric)

Si bien los siguientes numerales contemplan únicamente a InTouch HMI o simplemente InTouch,

vale la pena mencionar que Intouch HMI es un componente de “ArchestrA System Platform de

Wonderware”, la misma que es una plataforma que engloba otros componentes de software

orientados a la operación en tiempo real de procesos industriales.

4. Procedimiento

1. CREACION DE UN NUEVO PROYECTO EN INTOUCH

Tener en cuenta que al trabajar con una versión Demo de Intouch al momento de iniciar su uso

será notificada la ausencia de licencia, por lo que para continuar usando el programa se debe

pulsar “Omitir” o “Ignorar”.

Para crear un nuevo proyecto se debe iniciar InTouch.

Figura 2.

Se despliega la ventana “Intouch – Application Manager” en la cual seleccionamos “New” para

crear un nuevo proyecto.



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Figura 3.

Se deberá seleccionar el directorio en el cual se guardará el proyecto, si se desea guardar en

un directorio distinto al por defecto se procede a realizar un “Browse”.

Figura 4.

Luego se asignará un nombre al directorio,



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Figura 5. y una breve descripción del mismo.

Figura 6.

Tras su creación, ingresamos en el nuevo proyecto y se abrirá la ventana de desarrollo de

InTouch o InTouch – WindowMaker.



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Figura 7.

2. CREACION DE VENTANAS

Ya en el InTouch – WindowMaker se pueden crear las ventanas correspondientes a la

aplicación HMI, para ello se debe seleccionar la opción “New Window”.

Figura 8.



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Se desplegará la ventana de propiedades de la nueva ventana a crear. En esta se definirá el

nombre y breve comentario, además se podrá escoger el tipo de ventana, el color, etc.

En el caso del tipo de ventana, las opciones correspondientes son:

REPLACE. La ventana aparecerá sobre la ventana activa solamente cuando se hace clic sobre su

botón de activación.

OVERLAY. La ventana permanece sobre cualquier ventana activa.

POPUP. Esta ventana emergente aparece frente a un evento preconfigurado y no es necesario

un llamado previo por el usuario.

Figura 9.

Y finalmente la ventana con las propiedades ya asignadas aparecerá para ser editada.



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Figura 10.

3. CREACION DE CONTROLES BASICOS

Para la implementación de controles, objetos de visualización, etc. en una ventana se disponen

de objetos que representan en forma gráfica componentes de un proceso industrial, estos

pueden escogerse e incorporarse a la ventana en desarrollo desde el “Wizard Selection”.

Figura 11.



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Son varios los componentes disponibles directamente sobre el “Wizard Selection”, pero estos

son de uso general tales como Botones, Luces, Medidores, etc. De allí que dentro del mismo

“Wizard Selection” se puede optar por el “Symbol Factory” el mismo que lleva a un grupo de

librerías de objetos orientadas a ingeniería, donde puede encontrarse componentes como

Motores, Bandas Transportadoras, Interfaces de Operador, Controladores, etc.

Figura 12.

En este caso específico ha sido seleccionado un “pulsante” de entre los objetos disponibles en

“Buttons”.

Figura 13.



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Tras seleccionar el pulsante, se pulsa “OK” para que el “Wizard Selection” desaparezca y

regresar a la ventana en desarrollo y con un clic aparece sobre la ventana el objeto seleccionado.

Figura 14.

Para desarrollar la configuración necesaria del objeto en este caso el pulsante, se debe ingresar

a sus propiedades a través de doble clic sobre este y aparece el Wizard correspondiente donde

se pueden modificar propiedades como el color, el tipo de acción y un parámetro muy

importante de configuración que es la variable con la cual estará relacionada el objeto.

Figura 15.



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La variable a asociar al objeto, puede ser una creada previamente o una nueva, en nuestro caso

la creación se realizará en el momento en que se asocia al objeto, por lo que en vista de que la

variable aún no ha sido creada aparecerá el mensaje en el que se pregunta si se desea crear esta,

y en este caso deberemos dar clic en “Aceptar”.

Figura 16.

Luego aparecerá la ventana “Tagname Dictionary” en la cual se deberá seleccionar el tipo de

tag. La elección del tipo se deberá realizar acorde al objeto, así en este caso el pulsante deberá

asociarse con un tag tipo discreto, por otra parte si el objeto seleccionado es de tipo continuo,

por ejemplo un slider, el tipo de tag seleccionado debe ser de tipo continuo por ejemplo un real

o entero.



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Figura 17.

Tras esta configuración se deberá guardar y cerrar.

Figura 18.

Posterior a esto, se pueden implementar los elementos de control necesarios y usando la

herramienta de texto se puede incluir texto para identificar los controles así como la ventana.



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Se debe tener en cuenta que cuando se use la herramienta de texto, tras escribir un texto este

solo puede cambiarse a través de la opción “Substitute String” a la cual se accede a través de

clic derecho sobre el objeto texto.

Figura 19.

En el caso en el que se requiera visualizar el estado de variable se puede optar por objetos como

lámparas (luces), medidores, display de texto, etc. En este caso se hará uso de una luz para

visualizar el estado de una variable discreta, la misma que eventualmente puede representar el

estado operativo de un motor por ejemplo.

Figura 20.



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Tras la selección de un nuevo objeto el procedimiento de asociarlo con una variable y la creación

de dicha variable es similar al ya descrito para el pulsante.

Como se ha mencionado los indicadores discretos como luces pueden ser usados para visualizar

el estado de variables discretas, pero también permiten visualizar rangos de variables

analógicas, aprovechando las características de InTouch HMI, donde se puede relacionar una

pequeña lógica asociada a un objeto particular.

Figura 21.

4. USO DEL RUNTIME

“Runtime” de InTouch es un modo de trabajo en el cual se puede visualizar la animación de los

objetos gráficos que conforman las ventanas. Esta animación está relacionada con los cambios

en las variables (Tags) que fueron asociadas a cada objeto durante el desarrollo de la ventana, y

si bien en el ejemplo realizado las variables se mantienen en la memoria al ser de tipo “Memory

Discrete”, en aplicaciones reales las animaciones son gobernadas por variables reales adquiridas

desde el proceso a través de diferentes mecanismos como comunicación.



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Figura 22.

Ya en el modo de operación Runtime la ventana desarrollada lucirá de la siguiente forma:

Figura 23.



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5. CONTROLES E INDICADORES CONTINUOS

Los controles e indicadores implementados también pueden ser continuos y en este caso las

variables o tipos de tag que aplican a estos son los de tipo Real y Entero (Real, Integer).

Un objeto que habilita un control continuo simple es el “Slider” el que se usará en este caso

para variar el nivel de un taque. Para ellos se iniciará colocando un slider en una nueva

pantalla de desarrollo.

Figura 24.

Al slider se le asociará una variable, por ejemplo “Nivel” la misma que será definida como un

tag tipo real.



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Figura 25.

El tanque, así como la abertura del tanque, que se usarán en este caso están disponible en

“Symbol Factory”.

Figura 26.

En el “Wizard Selection” tras seleccionar “Symbol Factory” y dar clic sobre la ventana en

desarrollo aparece las opciones de selección de “Symbol Factory”.



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Figura 27.

Tras seleccionar el tanque desde “Symbol Factory”, para facilitar su manipulación se puede

optar por romper la celda a través de la opción “Break Cell”.

Figura 28.

Tras romper la celda no solo la manipulación grafica del objeto se vuelve más sencilla, sino que

también se habilita la posibilidad de distintas formas de animación de los objetos a través de

los “Animation Links”.



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Figura 29.

El procedimiento de romper la celda aplicará a todos los objetos de “Symbol Factory”, cuando

sea necesario habilitar los “Animation Links”. Es importante indicar que los “Animation Links”

están habilitados también para objetos que son dibujados por el diseñador.

Usando los “Animation Links” ahora se asocia la variable “Nivel” al “Tank Cutaways” (variable

que ya fue asociada al Slider), esto se realizará en la opción “Percent Fill” para de esta forma

simular el llenado del tanque.

Figura 30.



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Es factible también cuando se seleccionen objetos del “Symbol Factory” que se modifique

propiedades de este como sus colores antes de romper la celda, lo permite mayores

posibilidades de animación.

Figura 31.

En este caso se cambia el color de relleno del motor.

Figura 32.



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6. PROGRAMACION DE SCRIPTS

En InTouch se puede realizar la programación de Scripts los mismos que están basados en Visual

Basic. Los Scripts pueden ser de Aplicación o Locales.

Scripts de Aplicación, son scripts globales y se ejecutan en forma continua independientemente

de la ventana que se encuentre activa.

Scripts Locales, son los scripts que corresponden a un objeto específico como un botón, ventana,

entre otros, y se caracteriza porque su ejecución se da mientras la ventana correspondiente está

activa.

Figura 33.

En este caso se usará el “Application Script” para animar una botella sobre una banda

transportadora, para esto se usa una variable o tag definido como “PosicionBanda”, la misma

que es incrementada desde 0 a 100, cuando el valor de 100 es alcanzado esta regresa a 0 y

reinnicia el incremento. El tiempo que transcurre entre cada nueva ejecución del Script es 100

milisegundos.



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Figura 34.

El código implementado es el siguiente:

IF PosicionBanda <= 100 THEN

PosicionBanda = PosicionBanda+1;

ELSE

PosicionBanda = 0;

ENDIF;

Luego la variable “PosicionBanda” es asociada con la posición horizontal de la botella en el

“Animation Links” para simular el movimiento de la botella a través de la banda.



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Figura 35.

5. Problema propuesto para la práctica Implementar en InTouch una animación en la cual se simula el llenado y vaciado de un tanque.

Se debe considerar la implementación de los controladores necesarios para simular el control

de proceso, y así también implementar los componentes necesarios para la visualización de las

variaciones de los parámetros del mismo. Tanto para el llenado como para el vaciado las bombas

deben animarse para indicar su estado (encendido o apagado).

LLENADO. Para el inicio del llenado se dispone de un pulsante “ArranqueLlenado” que activa la

bomba de llenado. Cuando el nivel del tanque sobrepase el 95% se deberá encender una alarma

de nivel alto y cuando llegue al 100% se debe apagar la bomba de llenado. Se dispone de un

pulsante “ParoLlenando” el cual detiene el llenado sin importar el nivel en el que se encuentre

el tanque.

VACIADO. Para el vaciado se dispone de un pulsante “ArranqueVaciado” que activa la bomba

de vaciado y cuando el nivel del tanque llegue al 0% esta deberá ser apagada. Adicionalmente

se dispone de un pulsante “ParoVaciado” el cual detiene el vaciado sin importar el nivel en el

que se encuentre el tanque.



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Figura 36.

6. Informe Para el problema propuesto en la práctica, se debe incluir:

1. Habilitar que el nivel máximo y mínimo de llenado del tanque sea ingresado por el

operador.

2. Incluir una alarma de bajo nivel.

3. Las alarmas de nivel bajo y de nivel alto se ajustarán automáticamente al nivel máximo

y mínimo ingresado por el operador. Para esto se deberá en cuenta que la alarma de

nivel alto se activará cuando se alcance el 5% por debajo del nivel máximo configurado,

y para el caso de la alarma de bajo nivel cuando el nivel alcance el 5% por sobre el nivel

mínimo configurado.

4. Resumen del procedimiento.

5. Conclusiones y Recomendaciones Individuales.

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