hmi hombre maquina

Automatizacin Industrial (AIS7201)Prof. Christian Nievas Grondona.

Sesin 9:

Human Machine Interface - HMI.

IndiceSistemas SCADA.Introduccin a los HMI.HMI Software.Labview (NI).IFIX (GE/Fanuc).HMI Hardware.Pantallas HMI.

SCADAIntroduccin.SCADA es el acrnimo de SupervisoryControl andDataAcquisition (Supervisin, Control y Adquisicin de Datos).Es una sistema informtico especialmente diseada para funcionar sobre controladores en el control de procesos, proporcionando comunicacin con los dispositivos de campo y controlando el proceso de forma automtica desde la pantalla del ordenador. Tambin provee de toda la informacin que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros usuarios supervisores dentro de la empresa.

SCADAIntroduccin.Entonces, damos el nombre de SCADA a cualquier software que permita el acceso a datos remotos de un proceso y permita, utilizando las herramientas de comunicacin necesarias en cada caso, el control del mismo.Atendiendo a la definicin vemos que no se trata de un sistema de control, sino de una utilidad software de monitorizacin o supervisin, que realiza la tarea de interfase entre los niveles de control (PLC) y los de gestin a un nivel superior.

SCADAUn sistema SCADA usualmente consiste de las siguientes subsistemas:Interfaz Hombre/Mquina(HMI), es el dispositivo o herramienta grfica que presenta los datos del proceso al operador. Adems de, mediante este subsistema, manipular el proceso.Sistema de Supervisin (Computador) que obtiene informacin del proceso y que enva ordenes al proceso. Unidades Terminales Remotas (RTU) las que conectan los sensores del proceso, convirtiendo las seales en datos digitales y enviando esta infromacin al sistema de Supervisin. Controladores (PLC) Usados como elementos de campo, por su versatilidad, economa, flexibilidad y configuracin. Para el control directo de los actuadores. Red de Comunicacin, la infraestructura necesaria para comunicar el sistema de supervisin con los RTUs.

SCADALnea de extrusionado (realizado con WinCC, Siemens)

HMIIntroduccin.HMI significa Human Machine Interface, es decir es el dispositivo o sistema que permite el interfaz entre la persona (operador) y la mquina (proceso).Tradicionalmente estos sistemas consistan en paneles compuestos por indicadores y comandos, tales como luces pilotos, indicadores digitales y anlogos, etc.En la actualidad, es posible contar con sistemas de HMI bastantes ms poderosos y eficaces, adems de permitir una conexin ms sencilla y econmica con el proceso o mquinas.

HMITipos de HMI:Descontando el mtodo tradicional, podemos distinguir bsicamente dos tipos de HMIs:Terminal de Operador, consistente en un dispositivo, generalmente construido para ser instalado en ambientes agresivos, donde pueden ser solamente de despliegues numricos, o alfanumricos o grficos. Pueden ser adems con pantalla sensible al tacto (touch screen)PC + Software, esto constituye otra alternativa basada en un PC en donde se carga un software apropiado para la aplicacin. Como PC se puede utilizar cualquiera segn lo exija el proyecto, en donde existen los llamados Industriales (para ambientes agresivos), los de panel (Panel PC) que se instalan en gabinetes dando una apariencia de terminal de operador, y en general veremos muchas formas de hacer un PC, pasando por el tradicional PC de escritorio.

HMISoftware HMI:Estos softwares permiten entre otras cosas las siguientes funciones:Interfaz grfica de modo de poder ver el proceso e interactuar con l.Registro en tiempo real e histrico de datos.Manejo de alarmas. Al igual que en los terminales de operador, se requiere de una herramienta de diseo o desarrollo, la cual se usa para configurar la aplicacin deseada, y luego debe quedar corriendo en el Controlador un software de ejecucin (Run Time).Por otro lado, este software puede comunicarse directamente con los dispositivos externos (proceso) o bien hacerlo a travs de un software especializado en la comunicacin, cual es la tendencia actual.

HMIEjemplo de HMI basado en Software

HMIEjemplo de HMI - Terminales

HMIDesarrolladores de Software HMI.National Instruments (LabView).Siemens (WinCC).GE Fanuc (IFIX / Cimplicity).Omrom (SCS).Allen-Bradley (RS-View).Wonderware (InTouch).

LabviewIntroduccin.Es una herramienta grfica para pruebas, control y diseo mediante laprogramacin. El lenguaje que usa se llamalenguaje G, donde la G simboliza que es lenguaje Grfico. Este programa fue creado porNational Instruments(1976) para funcionar sobre mquinasMAC. Ahora est disponible para las plataformasWindows,UNIX,MACyLinux.

LabviewUtilizacin.Comunicacin y control de instrumentos de cualquier fabricante.Automatizacin industrialy programacin de PLCs.Diseo de controladores: simulacin, prototipaje rpido, hardware-en-el-ciclo (HIL) y validacin.Control y supervisin de procesos (SCADA).RobticaEn 2008 el programa fue utilizado para controlar elLHC, el acelerador de partculas ms grande construido hasta la fecha.

Panel frontalControles = entradasIndicadores = salidas

Diagrama de bloquePrograma de acompaamiento para el panel frontalComponentes cableados entre siLabview

LabviewBarra de herramientas del panel frontalLeyenda del grficoControlBooleanoGrfico deForma de ondaIconoLeyenda deLa grafica Leyenda de la escalaPanel Frontal

LabviewCableadodedatosTerminal graficaSubVIEstructuraWhile loopBarra deHerramientasDel diagrama de BloqueFuncion de dividirConstantenumericoFuncion de tiempoTerminal de controlbooleanoDiagrama de Bloques

LabviewSub VIs

Labview

IFIXIntroduccin.Proficy iFIX es una plataforma HMI/SCADA de funcionalidad completa que le permite desarrollar una amplia gama de aplicaciones.Es conocida por la robustez de su motor, flexibilidad y potencia para responder a las aplicaciones ms exigentes. Ampliamente utilizado en sectores energticos de los E.E.U.U.

IFIXCaractersticas:Flexibilidad y fiabilidad de los datos de conexin y presentacin.Escalabilidad desde un sensor aislado hasta la integracin de toda la empresa.Anlisis lder de informacin.Gestin y control de datos en tiempo real.Conformidad con los estndares de la industria para mejorar la consistencia y calidad.

IFIXPantalla Principal Editor Grfico.

IFIXAplicacin de administracin de Base de Datos

IFIXSistema orientado a Supervisin Centralizada.

HMI - Hardware IntroduccinSon dispositivos avocados a la tarea de generar una interfaz al operador.A diferencia de los software, son subsistemas dentro de un entorno SCADA.Generalmente se necesita un programa editor para generar la configuracin del proceso.Son compatibles con una gran variedad de elementos de automatizacin y de redes de comunicacin.

HMI - Hardware Tipos: Generalmente se pueden diferencia 5 tipos de dispositivos HMI.Push Button PanelsBasados slo en accionadores e indicadores luminosos. Mobile PanelsBasados con pantallas en procesos que se requieren visualizaciones mviles, no estticas. Micro PanelsPaneles de pequeas dimensiones basados generalmente en pantallas LCD monocromticas, para datos alfanumricos.PanelsPaneles con botoneras o tctil, que entrega informacin dinmica y grfica de las variables de un sistema. Multi PanelsSistemas con ms de una pantalla, para operar y supervisar varios procesos en un mismo tiempo.

HMI - Hardware Principales fabricantes: Allen Bradley.

HMI - Hardware Principales fabricantes: National Instruments.

HMI - Hardware Principales fabricantes: GE Fanuc.

HMI - Hardware Principales fabricantes: Omron.

HMI - Hardware Principales fabricantes: Siemens.

HMI - Hardware Principales fabricantes: Delta.

Consultas y Contacto

Christian Nievas [email protected]

Esta es una lista de los objetivos del curso

Este curso le preparara para lo siguiente: Utilizar LabVIEW para crear aplicaciones. Entender paneles frontales, diagramas de bloque, conos y paneles de conexin. Incorporacin de funciones de LabVIEW. Crear y guardar programas en LabVIEW para que los pueda usar como subrutinas. Crear aplicaciones que usen dispositivos DAQ.

Este curso no describe lo siguiente: Teora de programacin Cada funcin u objeto encontrada en LabVIEW. Teora anloga-a-digital (A/D)Esta es una lista de los objetivos del curso


























Este curso no describe lo siguiente: Teora de programacin Cada funcin u objeto encontrada en LabVIEW. Teora anloga-a-digital (A/D)Los Programas en LabVIEW son llamados instrumentos virtuales (VIs).

Haga nfasis en que controles es igual a entradas, e indicadores es igual a salidas.

Cada VI contiene tres partes principales:Panel frontal Cmo el usuario interacciona con el VI.Diagrama de bloque El cdigo que controla el programa.Icono/Conector Medios para conectar un VI con otros VIs.

El panel frontal es utilizado para interaccionar con el usuario cuando el programa esta corriendo. Usuarios pueden controlar el programa,cambiar entradas, y ver datos actualizados en tiempo real. Haga nfasis en que los controles son usados como entradas - ajustando controles de deslizamiento para colocar un valor de alarma, encendiendo o apagando un switch, o parando un programa. Los indicadores son usados como salidas. Termmetros, luces, y otros indicadores indican valores del programa. Esto puede incluir datos, estados de programa y otra informacin.

Cada control o indicador del panel frontal tiene una terminal correspondiente en el diagrama de bloques. Cuando un VI se ejecuta, los valores de los controles fluyen a travs del diagrama de bloques, en donde estos son usados en las funciones del diagrama, y los resultados son pasados a otras funciones o indicadores.El panel frontal es la interfase del usuario con el VI. Usted construye el panel frontal con controles e indicadores,que son las entradas y salidas que interactan con las terminales del VI, respectivamente. Los controles son botones, botones de empuje, marcadores y otro componentes de entradas. Los indicadores son las graficas, luces y otros dispositivos. Los controles simulan instrumentos de entradas de equipos y suministra datos al diagrama de bloques del VI. Los indicadores simulan salidas de instrumentos y suministra datos que el diagrama de bloques adquiere o genera.

En esta imagen, el switch de poder (encendido o apagado) es un control booleano. Un valor booleano contiene ambos un valor verdadero o falso. El valor es falso hasta que el switch se presione.Cuando el switch se presiona, el valor se convierte en verdadero. El indicador del historial de temperatura es una grafica de forma de onda. Esta muestra valores mltiples. En este caso, la grafica sealara grados F versus tiempo (seg.).

El panel frontal tambin contiene una barra de herramientas, y sus funciones sern discutidas despus.El diagrama de bloque contiene el cdigo fuente grafico. Los objetos del panel frontal aparecen como terminales en el diagrama de bloque. Adicionalmente, el diagrama de bloque contiene funciones y estructuras incorporadas en las bibliotecas de LabVIEW VI. Los cables conectan cada uno de los nodos en el diagrama de bloques, incluyendo controles e indicadores de terminal, funciones y estructuras.

En este diagrama de bloque, el subVI Temp llama a la subrutina la cual obtiene una temperatura desde una tarjeta de adquisicin de datos (DAQ). Esta temperatura es graficada junto con el valor average de la temperatura en la grafica de forma de onda Temperature History. El switch de poder (Power) es un control booleano en el panel frontal el cual va a detener la ejecucin de la estructura mientras( While Loop). La estructura mientras (While Loop) tambin contiene una funcin de tiempo para controlar que tan frecuentemente la estructura se repite.

El diagrama de bloque mostrado en la parte superior contiene dos subVIs. Para ver el panel frontal de un subVI, simplemente haga un doble clic sobre el subVI. Usted tambin puede ver la jerarqua de subVIs dentro de un VI principal haciendo un clic en Browse>> Show VI Hierarchy.El diagrama de bloque mostrado en la parte superior contiene dos subVIs. Para ver el panel frontal de un subVI, simplemente haga un doble clic sobre el subVI. Usted tambin puede ver la jerarqua de subVIs dentro de un VI principal haciendo un clic en Browse>> Show VI Hierarchy.El diagrama de bloque mostrado en la parte superior contiene dos subVIs. Para ver el panel frontal de un subVI, simplemente haga un doble clic sobre el subVI. Usted tambin puede ver la jerarqua de subVIs dentro de un VI principal haciendo un clic en Browse>> Show VI Hierarchy.Esta es una lista de los objetivos del curso




























Este curso no describe lo siguiente: Teora de programacin Cada funcin u objeto encontrada en LabVIEW. Teora anloga-a-digital (A/D)

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