Manual Gesti n Ensayos

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  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    1

    Gestin de ensayos elctricos va MODBUS

    Manual de usuario

    Moiss San Martn Ojeda http://sites.google.com/site/aulamoisan/

    Departamento de Ingeniera Elctrica

    Universidad de Valladolid

    Julio 2010

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    2

    1. Caractersticas generales .............................................................................................. 3

    2. Funcionamiento del programa .................................................................................... 4

    3. Almacenamiento y recuperacin de datos ................................................................... 8

    4. Exportar datos ............................................................................................................... 9

    5. Descripcin del resto de opciones y controles ........................................................... 10

    6. Instalacin del programa de Gestin de Ensayos Elctricos .................................... 11

    7. Configuracin del programa de Gestin de Ensayos Elctricos ............................. 14

    7.1. Configuracin de las mquinas y los ensayos ............................................................... 15

    7.2. Configuracin de lecturas virtuales .............................................................................. 21

    7.3. Parmetros de los aparatos de medida ......................................................................... 23

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

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    1. Caractersticas generales

    Gestin de ensayos elctricos va ModBUS pretende ser un software de

    propsito general para el control y adquisicin de datos de equipos que incorporan

    mdulo de comunicaciones con protocolo MODBUS. Los equipos de control podran

    ser autmatas, variadores de frecuencia, etc, y los equipos de adquisicin aparatos de

    medida.

    Al hablar de propsito general entendemos un programa que sirva para el control

    de cualquier prctica de ensayos elctricos, en particular las realizadas en el laboratorio

    de Mquinas Elctricas. Con el presente programa podremos realizar distintas prcticas,

    dependiendo del ensayo que deseemos realizar, incluso es posible disear una pantalla

    para cada ensayo que se realice sobre las mquinas. Por lo tanto, el software nos va a

    permitir modificar la apariencia de la pantalla, el nmero de medidas del ensayo, los

    clculos necesarios para cada ensayo, y en general, todos aquellos elementos que

    aparezcan en el programa.

    El programa no slo tomar las lecturas de los aparatos de medida, sino que va a

    permitir su manipulacin. As, es posible, a partir de las lecturas tomadas, calcular otras

    nuevas, lo que llamaremos medidas virtuales. Estas operaciones las realizar en cada

    instante en el que se miden nuevas variables.

    Otra caracterstica incluida en el programa es el almacenamiento de los valores

    de las magnitudes. Todos los datos adquiridos son almacenados (de manera automtica)

    para su posterior tratamiento, por lo que el programa puede ser usado tanto para adquirir

    datos, como para el posterior anlisis de ellos sin necesidad de estar conectado a los

    aparatos de medida.

    Los datos que el programa almacena son nicamente las lecturas reales, dado

    que las virtuales van a poder ser nuevamente calculadas teniendo aquellas. Esto va a

    permitir el modificar las variables virtuales tanto para realizar nuevas medidas como en

    el tratamiento posterior, cuando ya se trabaja con los datos almacenados.

    IMPORTANTE: El programa puede ser utilizado en modo conectado y en modo

    simulacin a partir de los ficheros de datos almacenados.

    Como caracterstica fundamental, y para que se pueda trabajar con los datos sin

    necesidad de disponer de este programa, se incluye la funcin de Exportar, que pasar

    los datos obtenidos de los aparatos de medido a un fichero con formato de hoja de

    clculo.

    En las explicaciones del programa se va a utilizar los datos obtenidos en el

    ensayo de un motor de induccin y de un alternador sncrono, pero se podr utilizar para

    cualquier ensayo con medidas elctricas (motores de corriente continua,

    transformadores, dinamos, etc.)

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

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    2. Funcionamiento del programa

    Una vez instalado el programa (ver siguientes apartados), se proceder para su

    ejecucin como en el resto de los programas.

    Para iniciar el programa, pulsar con el ratn en Inicio -> Programas ->

    Practicas de medida -> Medidas Electricas. Aparecer la pantalla de la siguiente figura

    que constituye el esqueleto de la aplicacin.

    Lo primero que deberemos hacer es seleccionar un esquema correspondiente a

    un ensayo a realizar. (Se puede observar en la parte superior del programa el texto

    +++++ Esquema sin seleccionar +++++). Para seleccionar un esquema lo haremos a

    partir del men general, en la opcin correspondiente (Seleccionar esquema, del men

    desplegable General).

    Esta opcin para seleccin de un esquema de ensayo contiene todos los

    esquemas configurados por el usuario. Por defecto aparecern nicamente dos, pero

    mediante los ficheros de configuracin es posible aadir ms tipos de esquemas (vase,

    para ms informacin al respecto, el apartado correspondiente a la configuracin del

    programa, situado en las pginas siguientes de este texto).

    Al seleccionar uno de los esquemas, por ejemplo Carga monofsica, tendremos

    una pantalla similar a la representada en la figura siguiente.

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    En este pantalla tenemos los siguientes elementos:

    - Un control, denominado Lectura, y que accionaremos para comunicar el programa con los distintos aparatos de medida y un indicador, denominado

    Escritura, que nos indica si la comunicacin con los equipos de control es

    correcta.

    - En la parte superior izquierda tenemos un dibujo con un esquema unifilar del ensayo a realizar. Este dibujo es un fichero bmp (Carga monofasica.bmp)

    situado en el directorio correspondiente al ensayo, y que puede ser

    modificado a voluntad con programas tales como MSPaint, Corel, etc. De la

    misma manera es posible incluir otro tipo de ficheros: jpg y png.

    - Una grfica donde se representarn cualquiera de las medidas (tanto reales como virtuales).

    - Medidor con dos agujas.

    - Una vez accionado el control Lectura aparecern controles en forma de flecha y rectangulares que permiten la conexin y desconexin de elementos

    (en el ejemplo tendremos dos controles pulsadores de flecha para subir y

    bajar tensin, y cuatro controles rectangulares para conectar distintas cargas

    elctricas).

    - Otros indicadores, que explicaremos posteriormente, aparecern una vez que se realicen las lecturas de los aparatos de medida.

    A continuacin, para obtener los datos procedentes de los aparatos de medida se

    deber pulsar la opcin Lectura,

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    Si el control Lectura cambia su color a verde nos indicar comunicacin

    correcta con los citados aparatos. (En el caso de que este control se ponga de color rojo,

    vase los apartados de configuracin para ver posibles errores, en pginas posteriores).

    Mediante los distintos controles podemos conectar diferentes cargas elctricas y

    subir y bajar la tensin de la fuente.

    Observe que se han aadido los siguientes elementos:

    - Una serie de indicadores esparcidos por la pantalla con las distintas lecturas (reales como virtuales). Es posible poner hasta treinta de estos indicadores.

    - Debajo del medidor de dos agujas, tenemos representado un diagrama fasorial con las magnitudes tensin e intensidad. Las magnitudes a

    representar se pueden modificar, y tambin se puede aadir otra magnitud al

    diagrama.

    - A medida que se van adquiriendo datos, sobre la grfica se van representando los distintos valores y cambia el esquema (en el ejemplo se ha

    conectado una resistencia, por lo que el interruptor se ha cerrado y se ha

    dibujado una resistencia.

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    En el caso de la grfica, tanto

    en el eje X como en el eje Y,

    podremos seleccionar la magnitud que

    representaremos en cada eje entre

    todas las lecturas realizadas (tanto

    reales como virtuales).

    IMPORTANTE: El programa se ha usado para adquirir los datos de una prctica de

    generacin de circuitos monofsicos, pero puede ser usado para otras aplicaciones de

    adquisicin de datos.

    Toda la aplicacin se controla desde el men superior desplegable, que

    explicamos brevemente a continuacin. Dispone de tres submens (General, Datos

    almacenados y Ayuda).

    En el primer submen (General) estn

    las opciones para seleccionar el esquema

    correspondiente al ensayo que se va a realizar.

    A continuacin tenemos la opcin de grabar en

    un fichero separado los datos representados en

    la grfica. Adems, est la opcin de exportar

    datos que permitir pasar los datos a una hoja

    de clculo y la de salida del programa.

    Las opciones del segundo

    submen (Datos almacenados)

    permitirn trabajar con los datos

    almacenados. No estar operativo si

    no hay ningn esquema seleccionado.

    En el tercer submen de Ayuda

    podremos presentar la pantalla de

    presentacin del programa con los

    datos del mismo, autor, software

    utilizado, etc.

    Si seleccionamos un esquema diferente, obtendremos otra pantalla (totalmente

    configurable), con distintos elementos. Como ejemplo vase la siguiente figura que

    representa la pantalla correspondiente a otro esquema titulado Transformador

    monofsico.

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

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    Observe que han cambiado tanto la posicin como el tamao de algunos

    indicadores, y que en el grfico permite seleccionar nuevas variables que ahora se

    obtienen. Adems, en este caso, algunos de los controles tienen un texto adjunto que

    indica la condicin para que puedan ser accionados. Si esta condicin no se cumple

    estos controles aparacen difusos no permitiendo al usuario su modificacin.

    3. Almacenamiento y recuperacin de datos

    De manera automtica (sin intervencin del usuario), el programa almacena los

    datos (en un directorio con el nombre del esquema). Mediante el control de Gestin de

    Ensayos Elctricos situado en Lecturas anteriores, es posible representar los datos

    anteriores mientras el programa contina adquiriendo los datos de los aparatos de

    medida. Para ello, al elegir esta opcin, aparece a la derecha un control horizontal con

    flechas para movernos por los datos anteriores, as como la fecha en la que se ha

    realizado la lectura.

    Al dejar de adquirir los datos, se crea el citado fichero en el directorio

    correspondiente.

    IMPORTANTE: Los datos son almacenados en un subdirectorio con el mismo nombre

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

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    del esquema seleccionado situado en el directorio de instalacin.

    Una vez almacenados los datos, y sin necesidad de estar conectado a los aparatos

    de medida, es posible analizar el comportamiento de la mquina a partir de los datos

    almacenados. Este modo de funcionamiento lo podemos considerar como modo de

    simulacin.

    Para poder recuperar los datos,

    en el control de lectura seleccionamos

    en el men desplegable Datos

    almacenados, la opcin Ficheros

    (esta opcin no se puede elegir

    mientras est adquiriendo datos), que

    nos muestra todos los datos

    almacenados en el fichero

    correspodiente.

    Si deseamos buscar en otro directorio, seleccionamos la opcin FICHEROS Buscar en disco y aparecen a continuacin los ficheros almacenados en el directorio de

    almacenamiento, como se puede ver en la siguiente figura:

    Una vez seleccionado el fichero, y mediante el control horizontal comentado

    anteriormente, se puede visualizar todos los estados ensayados de la mquina.

    IMPORTANTE: El programa puede trabajar en modo simulacin (sin conexin de

    aparatos de medida), a partir de los datos almacenados procedentes de los ensayos.

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    4. Exportar datos

    Mediante la opcin Exportar, del men desplegable General, podemos pasar los

    datos en memoria a un fichero con formato de hoja de clculo.

    IMPORTANTE: Para poder exportar los datos, primero deberemos tenerlos en

    memoria. Para ello iremos a la opcin Lectura (si tenemos los aparatos de medida

    conectados) o a la opcin Ficheros, si deseamos exportar datos almacenados.

    Una vez seleccionada la opcin de Exportar, nos preguntar el nombre del

    fichero exportado. Es conveniente poner como extensin la de las hojas de clculo.

    Al abrir ese fichero con un programa de hoja de clculo, nos aparecern

    ordenados cronolgicamente todos los datos correspondientes a las lecturas reales.

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    5. Descripcin del resto de opciones y controles

    A continuacin describimos el resto de controles que aparecen en el programa.

    Control para limpiar los datos del grfico XY.

    Acerca de Esta opcin situada en el men desplegable Ayuda presenta algunos datos sobre el lenguaje utilizado para generar

    este programa, el autor, etc. (vase figura siguiente).

    Control para salir del programa. Presenta una pantalla de

    confirmacin de salida. Tambin se puede elegir esta opcin

    desde el men General.

    6. Instalacin del programa de Gestin de Ensayos Elctricos

    Los requisitos necesarios para el correcto funcionamiento del programa de

    Gestin de Ensayos Elctricos va MODBUS son los siguientes:

    - PENTIUM o superior

    - 8 Mb de memoria RAM mnima

    - Tarjeta grfica SVGA configurada en 800600 pixeles

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

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    - Windows 2000, XP, Vista, 7.

    Una vez comprobado que el ordenador cumple los requerimientos anteriores,

    podemos instalar el programa introduciendo el disco de instalacin en la unidad flexible

    y seleccionar Setup.

    Si elegimos la opcin Next aparecer la siguiente pantalla, que nos permitir

    modificar el directorio donde se copiarn los programas. (Por defecto C:\Archivos de

    Programa\Gestin de Ensayos Elctricos).

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    Si continuamos con la instalacin se copiarn los ficheros al disco crendose un

    grupo de programas (Gestin de ensayos elctricos) con el ejecutable principal (Gestin

    de ensayos elctricos.EXE).

    Para desinstalar la aplicacin, deberemos hacerlo desde la opcin Agregar o

    quitar programas del PANEL DE CONTROL.

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

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    7. Configuracin del programa de Gestin de Ensayos Elctricos

    IMPORTANTE: Todos los datos de configuracin estn en ficheros INI, situados en el

    directorio donde se instala el programa. La modificacin erronea de estos ficheros puede

    conducir al funcionamiento incorrecto del programa.

    Para modificar la configuracin del programa de Medidas Elctricas,

    simplemente habr que modificar el fichero INI correspondiente, cuyas variables

    detallamos a continuacin. Como fichero INI, tiene la misma estructura que los ficheros

    de configuracin de windows con distintas secciones y variables.

    La estructura de estos ficheros de configuracin est detallada en la siguiente

    tabla:

    Estructura de los ficheros de configuracin

    Nombre del programa.ini Fichero de configuracin del entorno.

    Nombre del programa 1.ini Fichero donde se detallan todos los programas INI, y

    que se especifican ms abajo.

    Aparatos de medida.ini Variables de los aparatos de medida.

    Aparatos de control.ini Variables de los equipos de control.

    Esquemas.ini Nombre de esquemas de ensayo y

    conexiones.

    Esquemas tipo.ini Esquemas de ensayo tipo, con

    magnitudes..

    Indicador.ini Indicadores tipo que presentaran los

    datos procedentes de los ensayos..

    En el fichero Gestin de ensayos elctricos.ini tenemos los datos de

    configuracin del entorno del programa:

    [Gestin de ensayos elctricos]

    hour24=True

    dateDayFirst=True

    recentUserName="Dpto. Ingenieria Electrica"

    WebServer.Enabled=False

    WebServer.LogEnabled=False

    AdviceEnabled=False

    prefDlgTestData=1234

    El parmetro WebServer permite activar un Servidor WEB para acceder al

    programa va WEB.

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    En el fichero Gestin de ensayos elctricos 1.ini) estn situados los nombre de

    todos los ficheros de configuracin. Ver ejemplo a continuacin.

    [Ficheros]

    NumFichero=5

    Fichero1="Esquemas.ini"

    Fichero2="Esquemas tipo.ini"

    Fichero3="Aparatos de medida.ini"

    Fichero4="Aparatos de control.ini"

    Fichero5="Indicador.ini"

    7.1. Configuracin de las mquinas y los ensayos

    Como se anunciaba en el apartado de caractersticas, este software pretende ser

    de propsito general, de tal manera que sea posible realizar cualquiera de los ensayos

    correspondientes a las distintas asignaturas de Ingeniera Elctrica.

    Todos los parmetros de configuracin referente tanto a las mquinas como a los

    ensayos, estn en los ficheros Esquemas.ini y Esquemas tipo.ini.

    A continuacin presentamos parte del fichero Esquemas.ini donde est

    identificado el nombre de las mquinas que se van a ensayar, el tipo de ensayo y la

    conexin de los aparatos de medida.

    [Maquinas]

    NumNombre=10

    Nombre1="Carga monofsica (I)"

    Nombre2="Carga monofsica (II)"

    Nombre3="Carga trifsica"

    Nombre4="Transformador monofsico"

    Nombre5="Transformador trifsico"

    Nombre6="Motor Asncrono"

    Nombre7="Motor Asncrono - Freno"

    Nombre8="Motor Asncrono - Mquina de cc"

    Nombre9="Motor de cc"

    Nombre10="Sncrona - Motor de cc"

    [Carga monofsica (II)]

    Tipo="Medida monofsica 2"

    NumMag=6

    Mag1= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:00)"

    Mag2= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:01)"

    Mag3= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:02)"

    Mag4= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:03)"

    Mag5= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:04)"

    Mag6= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:20)"

    NumSal=8

    Sal1= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:200)

    Sal2= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:201)

    Sal3= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:217)

    Sal4= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:218)

    Sal5= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:219)

    Sal6= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:220)

    Sal7= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:221)

    Sal8= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:222)

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    [Carga trifsica]

    Tipo="Medida trifsica"

    NumMag=8

    Mag1= "(CVM96A-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:00)"

    Mag2= "(CVM96A-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:01)"

    Mag3= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:15)"

    Mag4= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:16)"

    Mag5= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:18)"

    Mag6= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:34)"

    Mag7= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:30)"

    Mag8= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:20)"

    En la seccin Nombre tenemos los nombres de las distintas mquinas o de los

    distintos ensayos. Cada uno de los nombres mencionados va a disponer de una seccin

    independiente donde se indicar el tipo de ensayo (Tipo), las conexiones con los

    aparatos de medida (Mag)y con los dispositivos de control (Sal), que comentaremos

    posteriormente.

    La conexin de los aparatos de medida tiene la siguiente sintaxis:

    (Tipo de aparato de medida Tipo de comunicacion*Direccin IP o Puerto serie*Puerto IP o velocidad*Nmero de perifrico: Direccin)

    Existen tres tipos de comunicacin, dos por medio de Internet (Ethernet TCP,

    Ethernet UDP) y otra por medio del puerto serie (RS)

    Por lo tanto, el texto "(CVM96-RS*COM3*9600*30:19)" significa que se

    est leyendo la direccin 19 del analizador de redes CVM96 que tiene como nmero de

    perifrico el 30 conectado en el puerto serie COM3 a una velocidad de 9600 baudios.

    Cada magnitud puede ser leda de una sola direccin, o puede ser producto de varias

    direcciones (por ejemplo "(CVM96-RS*COM3*9600*30:19)-(CVM96-

    RS*COM3*9600*30:20)"). Aqu solamente se admiten operaciones de suma, resta,

    multiplicacin y divisin.

    De igual modo "(CVM96-Ethernet

    TCP*150.11.14.200*2168*01:08)" significa que se est leyendo la direccin

    08 del analizador de redes CVM96 que tiene como nmero de perifrico el 01

    conectado en el puerto 2168 de la direccin IP 150.11.14.200 configurado como

    protocolo TCP.

    Adems de leer las magnitudes de los aparatos de medida, tambin es posible

    adquirir la fecha en la que se producen las lecturas. La fecha se adquiere del propio

    ordenador mediante la siguiente sintaxis: Mag4 = Fecha. Esta variable adquiere

    la fecha en formato LabVIEW, es decir expresa los segundos desde el 1 de Enero de

    1904. En la presentacin de este dato en el programa aparecer el formato de fecha (Dia

    y hora). En la exportacin a fichero de hoja de clculo aparecer el nmero de segundos

    absoluto.

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    17

    Es muy importante que demos un nombre distinto a cada mquina que deseemos

    ensayar, pues todos los datos adquiridos van a ir a parar a directorios identificados por

    este nombre. De esta manera, si se trata de ensayar mquinas sncronas, y el laboratorio

    dispone de distintas mquinas de este tipo, pondremos como nombres tantos como

    mquinas tengamos, aunque los ensayos sean comunes para todas ellas.

    La clave Tipo que aparece en todas las secciones correspondientes a los

    nombres de las mquinas va a identificar el tipo de ensayo que se va a realizar a las

    mquinas elctricas. Los parmetros correspondientes al tipo de ensayo estn en el

    fichero Esquemas tipo.ini cuyo contenido detallamos a continuacin.

    [Tipo]

    Numero=10

    Tipo1="Medida

    monofsica"

    Tipo2="Medida

    monofsica 2"

    Tipo3="Medida

    trifsica"

    Tipo4="Sncrona

    trifsica"

    Tipo5="Asincrona1"

    Tipo6="Trafos mono"

    Tipo7="Trafos tri"

    Tipo8="Motor c.c."

    Tipo9="Asincrona2"

    Tipo10="Asincrona3"

    [Medida monofsica]

    NumMag=7

    Mag1=Vb

    UniMag1=voltios

    Mag2=I

    UniMag2=amperios

    Mag3=P

    UniMag3=vatios

    Mag4=Q

    UniMag4=var

    Mag5="Factor de

    potencia"

    UniMag5=""

    Mag6="Maxmetro"

    UniMag6="W"

    Mag7="Energa"

    UniMag7="Wh"

    NumVirtual=1

    Virtual1="Phi"

    Formula1="Mag8=-

    atan(Mag4/Mag3)*180/pi

    (1)"

    UniVir1=" "

    NumResult=12

    Result1="Figura"

    Figura1="Carga

    monofsica.bmp"

    PosX1=10

    PosY1=49

    Width1=440

    Height1=407

    Result2="Texto"

    PreInd2="I = "

    Indica2= Mag2

    PosInd2=" A"

    PosX2=15

    PosY2=150

    Result3="Texto"

    PreInd3="Vb = "

    Indica3= Mag1

    PosInd3=" V"

    PosX3=192

    PosY3=115

    Result4="Texto"

    PreInd4="P = "

    Indica4= Mag3

    PosInd4=" W"

    PosX4=220

    PosY4=137

    Result5="Texto"

    PreInd5="Q = "

    Indica5= Mag4

    PosInd5=" VAr"

    PosX5=220

    PosY5=152

    Result6="Texto"

    PreInd6="P maxim = "

    Indica6= Mag6

    PosInd6=" W"

    PosX6=220

    PosY6=182

    Result7="Texto"

    PreInd7="Cos Phi = "

    Indica7= Mag5

    PosInd7=""

    PosX7=220

    PosY7=167

    Result8="Texto"

    PreInd8="Phi = "

    Indica8= Mag8

    PosInd8=" "

    PosX8=540

    PosY8=140

    Result9="Medidor2"

    IndicA9= Mag3

    IndicB9= Mag4

    CaptionA9= "P(W)"

    CaptionB9= "Q(VAr)"

    PosX9=250

    PosY9=215

    Width9=240

    Height9=100

    Result10="Fasorial"

    LeyendaA10="Vb"

    LeyendaB10="I"

    LeyendaC10=

    ModuloA10=Mag1

    ModuloB10=Mag2

    ArgB10=Mag8

    ModuloC10=

    ArgC10=

    PosX10=478

    PosY10=161

    Width10=270

    Height10=266

    Result11="Texto"

    PreInd11="Energa =

    "

    Indica11= Mag7

    PosInd11=" Wh"

    PosX11=220

    PosY11=197

    Result12="Grafico"

    IndicA12= Mag3

    IndicB12= Mag4

    CaptionA12= "P(W)"

    CaptionB12=

    "Q(VAr)"

    PosX12=200

    PosY12=310

    Width12=260

    Height12=160

    [Medida monofsica

    2]

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    18

    NumMag=6

    Mag1=Vb

    UniMag1=voltios

    Mag2=I

    UniMag2=amperios

    Mag3=P

    UniMag3=vatios

    Mag4=Q

    UniMag4=var

    Mag5="Factor de

    potencia"

    UniMag5=""

    Mag6="Frecuencia"

    UniMag6="Hertzios"

    NumVirtual=2

    Virtual1="Phi"

    Formula1="Mag7=atan(Ma

    g4/Mag3)*180/pi(1)"

    UniVir1=" "

    Virtual2="Desfase"

    Formula2="Mag8=-

    atan(Mag4/Mag3)*180/pi

    (1)"

    UniVir2=" "

    NumResult=17

    Result1="Figura"

    Figura1="Carga

    monofsica.bmp"

    PosX1=10

    PosY1=49

    Width1=440

    Height1=407

    Result2="Texto"

    PreInd2="I = "

    Indica2= Mag2

    PosInd2=" A"

    PosX2=15

    PosY2=150

    Result3="Texto"

    PreInd3="Vb = "

    Indica3= Mag1

    PosInd3=" V"

    PosX3=192

    PosY3=115

    Result4="Texto"

    PreInd4="P = "

    Indica4= Mag3

    PosInd4=" W"

    PosX4=220

    PosY4=152

    Result5="Texto"

    PreInd5="Q = "

    Indica5= Mag4

    PosInd5=" VAr"

    PosX5=220

    PosY5=167

    Result6="Texto"

    PreInd6="Cos Phi = "

    Indica6= Mag5

    PosInd6=""

    PosX6=220

    PosY6=182

    Result7="Texto"

    PreInd7="Phi = "

    Indica7= Mag7

    PosInd7=" "

    PosX7=260

    PosY7=440

    Result8="Medidor2"

    IndicA8= Mag3

    IndicB8= Mag4

    CaptionA8= "P(W)"

    CaptionB8= "Q(VAr)"

    PosX8=320

    PosY8=145

    Width8=240

    Height8=100

    Result9="Fasorial"

    LeyendaA9="Vb"

    LeyendaB9="I"

    LeyendaC9=

    ModuloA9=Mag1

    ModuloB9=Mag2

    ArgB9=Mag8

    ModuloC9=

    ArgC9=

    PosX9=228

    PosY9=316

    Width9=270

    Height9=266

    Result10="Grafico"

    IndicA10= Mag3

    IndicB10= Mag4

    CaptionA10= "P(W)"

    CaptionB10= "Q(VAr)"

    PosX10=600

    PosY10=270

    Width10=260

    Height10=248

    Result11="Texto"

    PreInd11=""

    Indica11= Mag6

    PosInd11=" Hz"

    PosX11=143

    PosY11=63

    Result12="Pulsadorarri

    ba"

    CaptionA12="Subir

    tensin (Sal 1) "

    Condicion12=""

    Salida12= Sal1

    PosInd12=" A"

    PosX12=277

    PosY12=80

    Result13="Pulsadora

    bajo"

    CaptionA13="Bajar

    tensin (Sal 2)"

    Condicion13=""

    Salida13= Sal2

    PosInd13=" A"

    PosX13=277

    PosY13=120

    Result14="Interrupt

    or"

    CaptionA14="Resiste

    ncia (Sal 3)"

    Salida14= Sal3

    Condicion14=""

    PosInd14=" A"

    PosX14=640

    PosY14=140

    Result15="Interrupt

    or"

    CaptionA15="Bobina

    (Sal 4)"

    Salida15= Sal4

    Condicion15=""

    PosInd15=" A"

    PosX15=640

    PosY15=170

    Result16="Interrupt

    or"

    CaptionA16="Condens

    ador (Sal 5)"

    Salida16= Sal5

    Condicion16=""

    PosInd16=" A"

    PosX16=640

    PosY16=200

    Result17="Interrupt

    or"

    CaptionA17="Resiste

    ncia serie (Sal 6)"

    Salida17= Sal6

    Condicion17=""

    PosInd17=" A"

    PosX17=640

    PosY17=230

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    19

    La estructura del fichero es la siguiente: En primer lugar tenemos la seccin

    Tipo donde se detallan el nmero de ensayos definido. Es posible definir ms tipos de

    ensayos con el fin de incorporar nuevas mquinas.

    Cada tipo de ensayo va a disponer de una seccin particular donde se detallar:

    - Nmero de magnitudes a adquirir

    - Variables virtuales a calcular

    - Resultados a presentar en la pantalla correspondiente.

    - Controles del ensayo.

    En la primera parte se indican las magnitudes a adquirir para llevar a buen

    trmino el ensayo. Se especificar el nombre (Mag) y la unidad (UniMag) de la

    magnitud a adquirir. Estas magnitudes debern coincidir con las ledas de los aparatos

    de medida.

    En el siguiente apartado se especifican las variables virtuales a calcular, que se

    explicarn en los siguientes apartados.

    A continuacin tenemos un bloque correspondiente a las caractersticas

    nominales de la mquina (nombre y unidad).

    Al final se especificarn los resultados que se presentarn en pantalla en cada

    ensayo.

    El programa dispone de los siguientes indicadores:

    - Indicadores tipo texto en el que se puede presentar resultados correspondientes a magnitudes ledas o virtuales. Dispondremos de un

    mximo de 30 (Texto).

    - Medidores con dos agujas para dos posibles lecturas. Dispondremos de un mximo de 2 (Medidor2).

    - Un grfico para representacin de datos, en formato XY, y en el que se podrn representar cualquiera de las variables (ledas o virtuales) (Grfico).

    - Tantas figuras como queramos para la representacin de un dibujo o esquema que ilustre el ensayo (Figura).

    - Una figura para representacin del diagrama fasorial (Fasorial).

    - Animaciones para la representacin de distintas figuras dependiendo de las salidas digitales (Animacion).

    Todos los indicadores sealados disponen de parmetros PosX y PosY que

    indicarn la posicin que ocupan en pantalla tomando como unidad de medida el pixel,

    y considerando la esquina superior izquierda como el origen de coordenadas.

    Algunos indicadores tienen los parmetros Width y Height que nos indicarn,

    respectivamente, los valores de ancho y de altura, es decir, el tamao del mismo.

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    20

    Como primera clave, todos los indicadores tienen la palabra Result, que

    especifica el tipo de indicador, y que podr tomar valores de Texto, Medidor2,

    Grafico, Figura y Fasorial, y que se corresponden con los explicados anteriormente.

    El indicador Texto tiene como parmetros PreInd, Indica y PosInd que

    especificarn el texto previo, la magnitud a representar y el texto de final,

    respectivamente. Todo ello forma un conjunto que se representa en una variable tipo

    texto.

    El indicador Medidor2 dispone de los parmetros IndicA, IndicB, CaptionA y

    CaptionB en los que se especificar respectivamente la magnitud primera a representar,

    la magnitud segunda y los textos asociados a dichas magnitudes.

    El indicador Grfico no dispone de parmetros especficos, pues en el se

    representarn todas las magnitudes (reales y virtuales).

    El indicador Figura tiene como parmetro especfico la misma palabra Figura

    en donde se indicar el fichero a representar (bmp, jpg o png).

    En el indicador Fasorial tenemos los parmetros LeyendaA, LeyendaB y

    LeyendaC donde se especifica los textos asociados a las tres lneas que se pueden

    representar. Tambin tenemos los parmetros ModuloA, ModuloB y ModuloC en los

    que habr que poner el mdulo de las tres magnitudes a representar en el diagrama

    fasorial. Por fin tendremos que especificar los argumentos (en grados) de las

    magnitudes B y C, dado que la primera se tomar como origen de fases. Esto se

    especificar en las claves ArgB y ArgC.

    En la Animacion se deber especificar en el parmetro Figura todas los

    nombres de las figuras asociadas a la animacin separada por el carcter ;. En el parmetro Condicin se especificarn las salidas asociadas a cada figura. La primera

    figura se mostrar si no se activa ninguna salida, la segunda figura se activar si se

    activa la primera salida, y as sucesivamente. Tambin se especificar la posicin de estas figuras.

    En cuanto a los controles tenemos pulsadores (con flechas apuntando hacia

    arriba y apuntando hacia abajo) e interruptores. En este caso habr que especificar el

    nmero de salida (o salidas) que va a accionar dicho control.

    Una vez explicado todos los elementos que pueden aparecer en la pantalla,

    vemos que es posible disear nuevos ensayos y nuevas pantallas que tomarn la forma

    ms adecuada a los resultados que deseemos visualizar. Se recomienda tomar como

    modelo un ensayo tipo y modificarlo hasta adoptar la forma deseada.

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    21

    7.2. Configuracin de lecturas virtuales

    Como se explic en el apartado de caractersticas, el programa permite crear

    datos (lecturas virtuales) a partir de operaciones con las medidas reales. El siguiente

    ejemplo muestra la sintaxis de una medida virtual: NumVirtual=1

    Virtual1="Phi"

    Formula1="Mag7=atan (Mag4/Mag3)* 180/pi(1)

    Univir1=""

    donde el 7 de Mag7 es el numero de magnitud siguiente a las reales (6), atan es

    el arcotangente, pi(1) es el nmero PI, pi(2) es igual 2*PI, etc.

    En este caso se determina el ngulo a partir de las lecturas de potencias activa y reactiva. En la clave Virtual se especifica el nombre de la nueva variable a

    determinar. En la clave Formula se detallar la frmula de las nuevas medidas. Se

    comienza con la nueva variable (Mag7 = identifica la nueva magnitud; 7 porque hay 6

    medidas reales) y a continuacin se expone la frmula. En la clave Univir se especifica

    las unidades de la magnitud.

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    22

    Exponemos a continuacin las posibles funciones a usar en las medidas

    virtuales.

    Funciones para creacin de medidas virtuales

    abs(x) Devuelve el valor absoluto de x.

    acos(x) Calcula el arco coseno de x (en radianes).

    acosh(x) Determina el arco coseno hiperblico de x (en radianes).

    asin(x) Determina el arco seno de x (en radianes).

    asinh(x) Determina el arco seno hiperblico de x (en radianes).

    atan(x) Determina el arco tangente de x (en radianes).

    atanh(x) Determina el arco tangente hiperblico de x (en radianes).

    ci(x) Determina el coseno integral de x.

    ceil(x) Redondeo a +nfinito

    cos(x) Calcula el coseno de x.

    cosh(x) Calcula el coseno hiperblico de x.

    cot(x) Calcula la cotangente de x.

    csc(x) Calcula la cosecante de x.

    exp(x) Calcula el valor de e elevado a la potencia de x.

    expm1(x) Calcula e^x - 1

    floor(x) Redondeo a Infinito.

    gamma(x) Calcula la funcin gamma de todos los numeros naturales.

    getexp(x) Determina el exponente.

    getman(x) Determina la mantisa.

    int(x) Redondea al entero ms cercano.

    ln(x) Logaritmo natural (base e).

    log(x) Logaritmo natural (base 10).

    log2(x) Logaritmo natural (base 2).

    pi(x) Calcula x*PI

    rand( ) Numero aleatorio entre 0 y 1.

    sec(x) Calcula la secante de x.

    si(x) Calcula el seno integral de x.

    sign(x) Devuelve 1 si el numero es mayor que 0, -1 si es menor que 0 y 0 si el

    numero es igual a 0.

    sin(x) Calcula el seno de x en radianes.

    sinc(x) Calcula el seno de x (en radianes) dividido por x.

    sinh(x) Calcula el seno hiperblico de x (en radianes).

    spike(x) Devuelve 1 si 0 x 1; 0 para el resto.

    sqrt(x) Calcula la raiz cuadrada de x.

    step(x) Devuelve 1 si x >0 y 0 en el resto.

    tan(x) Calcula la tangente de x (en radianes).

    tanh(x) Calcula la tangente hiperblica de x (en radianes).

  • Gestin de ensayos elctricos va ModBUS

    23

    7.3. Parmetros de los aparatos de medida

    Cada tipo de aparato deber ser configurado con el nmero de words a leer, la direccin inicial, y para cada una de las palabras (words), deberemos indicar el nombre

    (DireccinX), la constante de multiplicacin (ConstaMULX), la constante suma

    (ConstaSUMX) y su unidad (UnidadX). Estos parmetros estn en el fichero Aparatos

    de medida.ini.

    Observe, a continuacin, el ejemplo de dos tipos de aparatos de medida:DH96C

    y CVM.

    [DH96C]

    Numero = 1

    Dirinicial = 1

    Direccion1 = V1

    ConstaMUL1 = 1,000000E+0

    ConstaSUM1 = 0,000000E+0

    Unidad1 = Voltios

    [CVM]

    Numero = 26

    Dirinicial = 0

    Direccion0 = Fecha

    ConstaMUL0 = 1,000000E+0

    ConstaSUM0 = 0,000000E+0

    Unidad0 =

    Direccion1 = V1

    ConstaMUL1 = 1,000000E+0

    ConstaSUM1 = 0,000000E+0

    Unidad1 = Voltios

    Direccion2 = I1

    ConstaMUL2 = 1,000000E-3

    ConstaSUM2 = 0,000000E+0

    Unidad2 = Amperios

    Direccion3 = P1

    ConstaMUL3 = 1,000000E+0

    ConstaSUM3 = 0,000000E+0

    Unidad3 = Vatios

    ...

    ConstaMUL24 = 1,000000E-2

    ConstaSUM24 = 0,000000E+0

    Unidad24 =

    Direccion25 = Frecuencia

    ConstaMUL25 = 1,000000E-1

    ConstaSUM25 = 0,000000E+0

    Unidad25 = Hertzios

    Cada vez que se realiza una lectura, el programa la multiplica por la constante de

    multiplicacin y la suma a la constante de suma, para posteriormente ser almacenada en

    el fichero correspondiente.

    Si se desea aadir otro tipo de aparato de medida, ste deber tener la misma

    estructura que los tipos expuestos anteriormente.