Tecnologías de la Información Aplicadas a los...

1

Tecnologías de la Información Aplicadas a los Procesos de

Automatización Industrial

2

Técnicas control manual

Consiste en transferir todas o parte de las funciones de coordinación ejecutadas por un operario en un proceso productivo, a un equipo industrial.

Evolución de los Sistemas de Automatización

Tecnologías cableadas

Sistemas en “Tiempo Real”

Tecnologíasprogramables

2

3

Macro Estructura Empresa Manufacturera Actual

Dirección deOperaciones

ProveedoresSistema deAlmacenaje

Fabricación FlexibleProductos Intermedios

Sistemas deInformación Centro de

Ingeniería

Recepción de pedidosComprasContabilidad y CostesPlanif. y Control de Producción

DiseñoPlanificación de ProcesoProgramación controladoresPlanif. de Control de Calidad

Máquinas transformadorasRobotsC.N.C.Controladores Programables

MontajeVerificación y PruebaEmbalajeControladores Programables

ClientesIntranet de EmpresaExtranet con Proveedores y Clientes

Fabricación FlexibleMontaje final y Pruebas

Distribución

Flujos deInformación

Flujos de Material

Suministro de Materias Primas Entrega de Productos Acabados

Empresas

4

Integración de la Automatización Industrial

• Dada la evolución en la competencia del sector industrial este necesita cada vez mas sistemas de información que permitan adaptarse al cambio de forma efectiva y rápida.

Sensores, actuadores, instrumentación

Autómatas Variadores,motores

Adquisiciónde datos

Controlmanual

SISTEMAS DE CONTROLHMI/SCADA

SAP Ingeniería de productoy de proceso

Gestión de lacadena de suministro

Controlfinanciero

Gestión de ventasy servicio

Control

Gestión

3

5

1. Rapidez de respuesta para adaptarse al cambio2. Flexibilidad de las arquitecturas de automatización3. Capacidad de captación y análisis de la información4. Abertura e interacción de los sistemas tradicionales 5. Coordinación entre los componentes del proceso.6. Reutilización de códigos de programación

Necesidades de la industria actual

SOLUCIONES DE ALTO VALOR

AÑADIDO

6

4

7

• Una arquitectura de automatización es un conjunto de dispositivos, cuyo objetivo es el de coordinar las funciones de producción de unamáquina.

Tipos de Arquitecturas de automatización

Arquitecturas deAutomatización

All in one Device

All in one Panel

Distributed Peripherical

Entorno Colaborativo

ArmariosUnidades de

Control

0 1

1 1

n 1

n n

8

• Definir el campo de aplicación con el número y tipo de las E/S del proceso concreto

• Análisis de los equipos disponibles para la función deseada y su interoperabilidad con la solución prevista : sensores, detectores, variadores, terminales,…..

• Integración de los gestores con la plataforma de control existente / prevista: acopladores, pasarelas,protocolos de comunicación, etc

• DiagnósticosüDisponibilidad de indicadores / acceso a diagnósticos en los dispositivosüDisponibilidad de indicadores / acceso a diag. en los acopladores / pasarelasüProfundidad de los diagnósticos para tareas de mantenimiento

• Determinar los requerimientos y características del sistema en función de los distintos dispositivos a coordinar: información, tiempos, determinismo, etc.

Criterios para la Automatización de sistemas

5

9

• DefiniciónConsiste en una combinación de dispositivos integrados en una caja, con unainteracción exclusiva entre sí, y la capacidad de realizar una determinadafunción de forma autónoma.

All in One Device

sensores

Control

E/S

Ejes

Motor

Fuente de alimentación

Funcionesdedicadas

ServidorWEB

Protecciones

Pre Actuadores

Seguridad

Variadores de Velocidad

Autómatas programables

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• DefiniciónEs una arquitectura donde la mayoría de los productos se sitúan en único un panel o cuadro con ún único controlador que coordina las acciones del restode dispositivos.

All in One Panel

Seguridad

Fuente

Motion

I/O

Variador Arrancador I/O

HMI Controlador

Bus Máquina

6

11

All in One Panel

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• Definition :Es una arquitectura con un único controlador y varios dispositivos de E/S distribuidos por la instalación.

Arquitectura con Periferia Distribuida

IP67

SafetyPowersupply

Motion

SCADA

I/O blockIP67

Control

Motorstarter

HMI

Ethernet ModbusTCP/IP low cost

CAN Open

Panel de Control

ModularI/O

Ethernet

I/O

ArrancadorHMI

LocalModular

I/O

IP55-IP67

ArmariosRemotos

E/S distribuidas

Advantys

7

13

Serie

Captadores / accionadores

Serie punto a punto

Serie dedicada

Interfaces E/S


14

Captadores / accionadores


8

15


E/SFTB

ETHERNET

E/SOTB

TerminalXBTN

E/SSTB

E/S STB E/S STB

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Arquitectura con Periferia Distribuida en BUS Máquina

9

17

• Definición :Consiste en una série de dispositivos de terceras marcas integrados en unamisma arquitectura


Control ModularI/O ATV

EthernetModbus TCP/IP

220VAlimentaciónbus

Fuente

Panel de AutomationIP55- IP67

WebHMI

LocalHMI *

Webserver*

Webserver

Control

Control

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Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3

3 máquinas independientesETHERNET

Premium ZeroMicroTwido

Periférico serie

Pantalla


10

19

Maquinaria Manufacturero Semi-continuo Continuo

aplic

ació

nau

tóno

ma

aplic

ació

ndi

strib

uida

aplic

ació

nce

ntra

lizad

a

TSX Micro

TSX Premium

Plataformas de Control y Automatización

Twido

Quantum

Pantallas

PCsIndustriales

SCADA

E/S distribuidas

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ü Alimentación del dispositivo AC / DC y modularidad

ü Tipos de Salidas Relé 2A / Transistor 500 mA

ü Resolución de las vías analógicas

ü Capacidad de diagnóstico de los dispositivos con displays integrados

ü Vías de contaje/descontaje (20 KHz) configurables como E de evento.

ü Tiempos de procesado instrucciones booleanas 0,3 µs

ü Grados de protección IP de los dispositivos para ambientes industriales

ü Puertos de comunicaciones integrados u opciones de comunicación

ü Funcionalidades HotSwap y Hot Satandby.

ü Lenguajes de programación

ü Capacidades de importación/exportación y simulación

Características de los Controladores

11

21

10 16 24 20 40

0

4

7

Hasta 152 E/S

Hasta 244 E/S

E/S de base

Nº de expansiones

Hasta 148 E/S

Hasta 264 E/S

ControladoresModulares

ControladoresCompactos

Autómata TWIDO

22

• Características comunes:

ü Alimentación DC

ü Salidas Transistor 0,3 A (una referencia con 6 salidas Relé 2 A ).

ü 2 Contadores rápidos de 2 fases hasta 20KHz + 2 contadores 1 fase hasta 5

KHz configurables como entradas de evento.

ü 2 Salidas de Pulsos: PWM y PLS.

ü 1 Potenciómetro Integrado.

ü Segundo Puerto Serie Opcional.

ü 1 Entrada Analógica Integrada de 8 bits.

ü 1 Puerto serie RS485 con Modbus Maestro/Esclavo y ASCII.

Controladores Modulares

12

23

Funciones disponibles en las diversas CPUs

Referencia Twido %MDs %MFs Flancos Bits Internos

3000 %MWs

Tareas de Evento

Asi PID PLS PWM

TWDLMDA40DUK √ √ √ √ √ √ √ √TWDLMDA40DTK √ √ √ √ √ √ √ √TWDLMDA20DRT √ √ √ √ √ √ √ √TWDLMDA20DTK √ √ √ √ √ √ √TWDLMDA20DUK √ √ √ √ √ √ √TWDLCAA24DRF √ √ √ √ √ √ √TWDLCAA16DRF √ √ √ √TWDLCAA10DRF √ √

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TSX 37- 22TSX 37- 21TSX 37- 10

Aplicacionesde pocao media

complejidad

Aplicacionesque necesiten

mucha memoria(prog/datos)

y/o communicación

Aplicacionesque necesiten E/S

analógicaseconómicas y contaje rápido

Gama de unidades centrales TSX 37

TSX 37- 08TSX 37- 05

Compacto y extensible

Ampliación de memoria

y comunicación

Integración económicade funcionesespeciales

CPU compactapara adaptarse ajusto lo necesario

Aplicaciones simples típicas de pequeño autómata

no extensible extensible

13

25

Comunicaciones TSX Micro

UNITELWAYMODBUS esclavo (RTU)ASCII (protocolo abierto)

AS-i MaestroSTZ10 E/S remotas mediante bus TSX07

UNITELWAYMODBUS /Jbus (RTU o

ASCII)ASCII (protocolo abierto)

TomaTerminal

RS-485

FIPIO AgenteFIPWAY MODBUS+MODEM telefónico RTCCANOPEN…….

RS-232RS-485B. C.

AlojamientoPCMCIA

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Bluetooth

Tecnologías para comunicaciones en PLC’s

Wi-Fi

14

27

Elementos que componen un rack PREMIUM

RACKsmodulares4 / 6 / 8 / 12 slots, extensibles o no.

MóduloAlimentación Procesador CPU

Módulos DedicadosTOR, ANA, Comunic., Contaje ...

Finales de línea

CablesBus X

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Formato en rack TSX 57-103 57-153 57-203 57-253 57-303 57-353 57-453Formato bus ISA para PC-based PCX 57-203 57-353E/S digitales 512 512 1024 1024 1024 1024 2048E/S Analógicas 24 24 80 80 128 128 256Vías especiales (com asín, cont., pesaje, ejes,…) 8 8 24 24 32 32 64Racks locales 4 4 16 16 16 16 16Buses X remotos 2 2 2 2 2 2 2Redes (ETH, FIP, MB+) 1 1 1 1 3 3 4Bus sensores AS-i 2 2 4 4 8 8 8Bus de campo Interbus-S, Profibus-DP 0 0 1 1 2 2 2Bus de campo CanOpen 0 0 1 1 1 1 1Dispositivos en FipIO 63 127 127 127Memoria Fip 128 Kb 128 Kb 128 Kb 256 KbBucles de Regulación completos 0 0 10 10 15 15 20Bucles de Regulación simples 0 0 30 30 45 45 60Datos palabras %MW 32 Kw 32 Kw 32 Kw 32 Kw 32 Kw 32 Kw 32 KwDatos bits %M 4 K 4 K 8 K 8 K 16 K 16 K 32 KMemoria PCMCIA para aplicación 64 Kw 64 Kw 160 Kw 160 Kw 384 Kw 384 Kw 512 KwMemoria RAM integrada (apli +datos) 32 Kw 32 Kw 48 Kw 64 Kw 64 Kw 80 Kw 96 KwMemoria RAM int para datos si hay PCMCIA " " " " 80 Kw 96 Kw 176 KwPuerto de programación TTER 2 x RS485 - UNITELWAY Velocidad programación 19200 bps max 115 Kbps max Funciones COM cliente 16 16 32 32 48 48 64Capacidad Servidor UNI-TE Port 0 4 4 8 8 12 12 16Número de interrupciones EVT 32 32 64 64 64 64 64

1 puerto Ethernet TCP/IP integrado en la CPU 57-2623 57-2823 57-3623 57-4823

Procesadores Premium – Atrium

15

29

AUTOMATAS QUANTUM

• Función Hot Swap(Función de Intercambio con alimentación)

– I/O – Fuentes de Alimentación– Opciones Inteligentes– No produce daños a:

• Módulos• Backplane• Sistema

• Cualquier Módulo en Cualquier Slot– Sin dependencias del slot– Direccionamiento por Software

• ID de Módulos Electrónica– La Configuración y el Módulo

deben coincidir– Permite detectar en modo

configuración el módulo insertado en un slot

Bastidor

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QUANTUM

PREMIUM

MICRO

TWIDO

J:=101

;

FOR I=1

TO 20

0 DO

IF W(I)=

'KEY' THEN

LD 15ST C10.PV

LD %IX10

FBD : Bloques Función

IL : Lista Instrucciones

LD : Diagrama contactos

SFC : Grafcet

ST : Texto estructurado

Programación de la gama según IEC 61131-3

16

31

Pantalla de configuración de un PID

UNITY herramienta de desarrollo para

instalaciones automatizadas

17

33

Dispositivos de E/S distribuidos

El formato puede depender del grado IP – IP20 : módulos para montaje en armario,– IP67 : módulos para montaje exterior.

BLOQUEBLOQUE MODULARMODULAR BIT MODULARBIT MODULAR

34

Advantys STB

Smart Terminal Blocks

18

35


36

Bus de máquina

E/SFTB

E/SFTM

E/SSTB

Pantalla XBTG

VariadoresATV31

ETHERNET

IP20 IP67

ArrancadoresTeSys-U

E/SOTB


19

37

Ordenador con:• Software Scada• Control Active X MB TCP + aplicación usuario (VB, C++, Excel)• Servidor de datos OPC con aplicación usuario (VB, C++, Excel)

E/SFTB

ETHERNET

Recolección de datos de planta

E/SOTB

TerminalXBTN

E/SSTB

E/S STB


38

El objetivo de la supervisión es:

- Visualizar datos provenientes del automatismo,

- Modificar parámetros del automatismo.

- Mandar el automatismo mediante comandos Todo o Nada, empleando las teclas.

- Almacenar y registrar datos

Máquina o accionamientos

SupervisiónConceptos Generales

20

39

Antecedentes

40

Conceptos Generales

2 ideas clave

RIQUEZA DE INFORMACION

LENGUAJE DE EXPLOTACION

4 Útil de observación dinámica de las instalaciones.

4 Útil de observación dinámica de alarmas.

4 Fácil utilización con un mínimo aprendizaje.

4 Mensajes claros sea cual sea la naturaleza de la información.

21

41

Teclas dinámicas de funciones

Piloto de comunicación

Piloto de pulsaciones

Teclas estáticas de funciones

Teclas para modificación de los parámetros del automatismo

Pantalla

Descripción general

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Los terminales HMI desempeñan funciones de diálogo, tales como:

- Visualizar datos provenientes del automatismo,

- Modificar parámetros del automatismo.

- Mandar el automatismo mediante comandos Todo o Nada, empleando las teclas.

Funciones básicas

22

43

Software terminales de supervisiónVijeo Designer

Lista de propiedades

Resultados

Caja deherramientas

Navegador

Visor deinformación

Lista de objetos

44

1

Barra de herramientas1- Editor gráfico2- Herramientas de manejo de objetos (rotar, duplicar, alinear …)3- Abrir una ventana del entorno de trabajo (propiedades, lista de objetos …)

2

Barra de herramientas

3


23

45

Navegador:1-Acceso a las pantallas2-Acceso a los programas en Java3-Acceso al grupo de alarmas4-Acceso a las ventanas emergentes5-Acceso a los idiomas6-Acceso a los ficheros de datos7-Acceso a las comunicaciones

1

2

4

5

76

3


46

PROGRAMACIÓN EN JAVA


24

47

SUPERVISIÓN DE SISTEMASTerminales de diálogo HMI

SVGA

VGA

QVGA

Optimum Multifunction

Vijeo Designer

n XBT-G6330 : 12.1" TFT color Ethernet

n XBT-G5330 : 10.4" TFT color Ethernetn XBT-G5230 : 10.4" STN color Ethernet

n XBT-G4330 : 7.4" TFT color Ethernetn XBT-G4320 : 7.4" TFT color

n XBT-G2330: 5.7" TFT color Ethernetn XBT-G2130 : 5.7" STN colorn XBT-G2220 : 5.7" LCD mono Ethernetn XBT-G2120 : 5.7" LCD mono

n XBT-G2110 : 5.7" LCD blue mode

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Terminales de Diálogo frente a Sistemas de Supervisión

Las herramientas gráficas puedenutilizarse para configurar una interfaz del usuario en base a objetos gráficos que

son una imagen del proceso en el formato gráfico.

Las herramientas gráficas puedenutilizarse para configurar una interfaz del usuario en base a objetos gráficos que

son una imagen del proceso en el formato gráfico.

El programa SCADA dispone de un programa interno con herramientasy funciones.

El programa SCADA dispone de un programa interno con herramientasy funciones.

Con el SCADA se puede crear una aplicación gráfica que reproduzca en la pantalla

el proceso que se va a automatizar

Con el SCADA se puede crear una aplicación gráfica que reproduzca en la pantalla

el proceso que se va a automatizar

El programa SCADA puede utilizarsepara crear una aplicación sencillamediante un juego de parámetros.

También soporta el uso de lenguajes de programación, aunque no es en símismo un lenguaje de programación.

El programa SCADA puede utilizarsepara crear una aplicación sencillamediante un juego de parámetros.

También soporta el uso de lenguajes de programación, aunque no es en símismo un lenguaje de programación.

El programa SCADA es capaz de manejarfunciones como alarmas, registros,

tendencias (en tiempo real e históricas), almacenamiento de datos, etc.

El programa SCADA es capaz de manejarfunciones como alarmas, registros,

tendencias (en tiempo real e históricas), almacenamiento de datos, etc.

El programa SCADA se comunica con el sistema de controlmediante redes o buses

El programa SCADA se comunica con el sistema de controlmediante redes o buses

25

49

Supervisión de sistemas

XWAY/ Modbus :

transparencia en la arquitectura de automatización

InternetIntranet

transparencia de información entre la

empresa, sus clientes y sus proveedores

Accesotransparente a los datos de producción

DiagnósticoRemoto

50

OPC FactoryServer

OFS:

OPC serverY

cliente OPC

DCOM

Clientes

Servidores

Equipos

OPC cliente

aplicaciónY

OPC serverX

aplicaciónX

OPC cliente

OPC Y OFS

26

51

- Leer las especficaciones de la aplicación- Analizar la especificación / Análisis operacional y del sistema / SumarioPL7: Preparación del nivel PLC

OPC Factory Server (OFS): Configuración de la Comunicación / test

Vijeo Look: Diagrama representativo del proceso / animación y asignación de variables

Vijeo Look: Test de animación

Vijeo Look: Alarmas

Vijeo Look: Sucesos

Vijeo Look: Gráficas de tendencia “en tiempo real / almacenado"

Vijeo Look: Gráficas almacenadas de tendencia

Vijeo Look: Introducir los parámetros de los períodos de prueba

Vijeo Look: Preparación de la operación

Desarrollo de una aplicación básica con SCADA

52

Software de supervisiónVijeo Look

27

53

Software de supervisiónVijeo Look

54

CREACIÓN BASE DATOS Configuración

28

55

CREACIÓN BASE DATOS Ajustes avanzados

56

CREACIÓN BASE DATOS SQL Server

• Elegir la base de datos DefaultDB que viene por defecto. Microsoft SQL Server

29

57

BASES DE DATOS

58

BASES DE DATOS

30

59

BASES DE DATOS Eliminación datos

Con esta selección cada Hora se ejecutará una Consulta de Eliminación que borrará los datos con una antigüedad > 1 Hora

60

BASES DE DATOS Exportación

31

61

BASES DE DATOS Exportación

62

Con este ajuste cada Hora se ejecutará una Consulta de Exportación que almacenará los datos con una antigüedad < 1 Hora

32

63

n Iniciativa de Schneider Electric que permite el procesado de la información industrial mediante navegadores de internet.

nBasado en la utilización de Ethernet como sistema de comunicación y Servidores web predefinidos para

dispositivos que permiten presentar y procesar la información.

TRANSPARENT READYBases y Fundamentos

64

ü Flexibilidad de la instalación.ü Independencia del software / hardware propietario.ü Aprendizaje cero (aplicaciones predefinidas).ü Visualización de la información en cualquier lugar

y en cualquier momento:– Lecturas de medidas en tiempo real. – Históricos e informes de datos.– Alarmas– Gráficos de tendencias– Mantenimiento y diagnóstico de la aplicación.

Prestaciones

33

65

Tres Grandes Areas de aplicación

AutomatizaciónDistribución

eléctricaGestión de

edificios

66

Dispositivos POWERLogic para la medida de parámetros eléctricos

en planta:V/I/P/S/Q/PF/kW.h/THD/...

POWERServer como servidor de medidas y datos

de la instalación.

34

67

MB

ETHERNET TC/IP

INTERNET

ModBus PowerLogic

PC REMOTO SUPERVISIÓN

PC CONTROL Y SUPERVISIÓN

CLIMA

PowerServer

E/S

Control de máquina

Instalación

Automatizada

Tomas de corriente y tensión de la instalación

68

Climatización

Ventilación

Iluminación

Control edificio

LonWorks®

Confort

Gestión energética

WebserverTAC Xenta® 511

Webstation

ScreenMate

LONWORKS®

Workstation

Workstation

Server

TAC Xenta®

300/400

TAC Xenta® 100

35

69

Sistema de supervisiónTAC Vista®

Herramientas de ingenieríaTAC Menta®

Programación de controladores

Supervisión y control de edificios via internet / intranet.

70

§ Automatismos y Seguridad del Edificio.

§ Competencias en seguridad.

§ Seguridad electrónica :

Alarmas anti-intrusión

Control de acceso

Sistemas CCTV

36

71

Transparent Factory

Tecnologías Web como herramienta de Supervisiónn Dada la posible convivencia de diversos protocolos, los módulos Ethernet de los Autómatas

Modicon TSX incorporan Servidores Web Embedded.

n Permiten la visualización/supervisión de un proceso mediante Navegadores de Internet Estándar

Ethernet TCP/IP

PC con Internet Explorer

72

PC REMOTO SUPERVISIÓN

E/S E/S

72

Nivel Máquina

INTERNET

37

73

Páginas gráficas animadasü Copiar/pegar objetos de la libreríaü Objetos reutilizables en páginas usuarioü No requiere un editor externo específico

FactoryCast como herramienta de Supervisión

Páginas definidas por el usuario : ü Páginas WEB diseñadas en HTML

(Frontpage, Word, Powerpoint …)ü Acceso a datos del PLC en T . Realü Propósito principal :§Vistas de control y mantenimiento§Informes de calidad, manuales ...

74

Insertar un applet Java<APPLET codebase="/classes"archive="SAComm.jar"code="com.schneiderautomation. factorycast.LiveLabelMgrApplet"width=0 height=0></APPLET>

<APPLET codebase= "/classes" archive= "SAComm.jar"code="com.schneiderautomation.factorycast.LiveLabelApplet"width=300 height=30>

<PARAM name=LABEL value= Pressure =><PARAM name=UNITS value=bars ><PARAM name=ADDRESS value=%MW100 ><PARAM name=DATATYPE value=UINT><PARAM name=FORMAT value=DEC>..<PARAM name=FOREGRND value=GREEN ><PARAM name=BACKGRND value=WHITE><PARAM name=FONT_NAME value=Courier><PARAM name=FONT_BOLD value=TRUE><PARAM name=FONT_SIZE value=10></APPLET>

38

75

WMOD2B 499NEH14100 TSXETZ510 TSX3722001 ATV28HU09M2 XVBC12

Sonda analog.

XUJK803538

Regla

graduada

Carril DIN

Motor CA + reductor + encoderCorrea dentadaIndicador sujeto a la correa

Placa

TeleQuick

76

DIRECCIONES DE INTERÉS

üSchneiderelectric.esüSchneiderelectric.es/formacionüTransparentready.comüTransparentfactory.comüTelemecanique.control.comüModicon.com

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