celulas de manufactura (3)

PRÁCTICAS DEL LPAIC HMI

1

HMI


2

THE HUMAN MACHINE INTERFACE

HMI

GENERALIDADES

En la vida actual, con los constantes cambios industriales, y las exigencias cada vez más complejas regidas por la globalización, se ha vuelto una necesidad primordial para las empresas el saber que ocurre y dónde, para poder reaccionar de forma correcta y precisa en los entornos de producción automatizados.

De ello ha resultado una tecnología cuya importancia crece de forma permanente. Esta tecnología se denomina manejo y visualización o interfaz hombre-máquina.

Manejo y visualización significa dominar el proceso, mantener en perfecto funcionamiento las máquinas e instalaciones.

La finalidad que busca toda industria es tener mayor disponibilidad y por lo tanto una mayor productividad .

Para cumplir este propósito existe una gran gama de productos y sistemas innovadores y rentables de paneles de operador y software de supervisión para manejo y visualización a nivel de máquina hasta el sistema SCADA escalable para los más diferentes requisitos impuestos en la supervisión de diversos procesos.

En el laboratorio LPAIC se utiliza el sistema SIMATIC HMI de SIEMENS que utiliza el

software SIMATIC WinCC que es un sistema SCADA para supervisión de procesos escalable para cualquier requisito, del sistema monousuario al sistema multiusuario redundante así como la posibilidad de supervisión y manejo de plantas por Internet.

WinCC es además la plataforma ideal para integrar aplicaciones de tecnologías de la información y negocio, por ejemplo para integración de sistemas MES y ERP. Ya sea para optimizar las operaciones, para aseguramiento de calidad a nivel de MES (Manufacturing Execution System) o para entregar datos de gestión ERP (Enterprise Resource Planning). WINCC.

WinCC es un sistema HMI eficiente para la entrada bajo Microsoft Windows 2000 y Windows XP. HMI significa "Human Machine Interface", o sea las interfaces entre el hombre (el usuario) y la maquina (el proceso).


3

El control sobre el proceso en sí lo tiene el autómata programable (PLC). Es decir, por un lado

hay una comunicación entre WinCC y el operador, y por otro lado entre WinCC y los autómatas programables.

CARACTERÍSTICAS DE WINCC

Con WinCC se visualiza el proceso y se programa la interfaz gráfica de usuario para el operador.

• WinCC permite que el operador observe el proceso, para lo cual el proceso es visualizado gráficamente en la pantalla. En cuanto cambia un estado en el proceso se actualiza la visualización.

• WinCC permite que el operador maneje el proceso; así, desde la interfaz gráfica de

usuario él puede predeterminar un valor de consigna, abrir una válvula, etc. • Cuando se presenta algún estado crítico en el proceso se activa automáticamente una

alarma; si se rebasa un valor límite predeterminado, por ejemplo, aparece un aviso en la pantalla.

• Los avisos y los valores de proceso se pueden imprimir y archivar en formato electrónico.

El usuario documenta así la evolución del proceso y puede acceder posteriormente a los datos de producción realizados con anterioridad.

• El usuario puede integrar WinCC de modo óptimo en soluciones de automatización y en

soluciones IT (Information Technology). • En su calidad de componente del concepto TIA de Siemens (Totally Integrated

Automation), WinCC opera con autómatas programables de la serie de productos SIMATIC con un grado de coordinación y cooperación especialmente eficaz.

• Soporta los sistemas de automatización de otros fabricantes; por medio de interfaces

estandarizadas se intercambian los datos de WinCC con otras soluciones IT, por ejemplo con aplicaciones de los niveles MES y ERP (un sistema SAP, por ejemplo), o con programas tales como Microsoft Excel.


4

• Aplicando las interfaces de programación de WinCC se pueden interconectar los propios

programas para controlar el proceso y para seguir procesando los datos. • WinCC puede ser adaptado de modo óptimo a los requisitos de cada proceso. Se cuenta

también con el soporte de un gran número de configuraciones, desde un sistema monopuesto hasta los sistemas redundantes distribuidos que tienen varios servidores, pasando por sistemas cliente - servidor.

• La configuración WinCC se puede modificar en cualquier momento, también

posteriormente, sin que por ello se vean afectados los proyectos existentes. • WinCC es un sistema HMI apto para utilizarlo con Internet, pudiendo implementar

soluciones de cliente basadas en la Web y soluciones de tipo "thin client". ESTRUCTURA PRINCIPAL DE WINCC.

WinCC es un sistema modular. Sus componentes básicos son el software de configuración (CS) y el software Runtime (RT).


5

SOFTWARE DE CONFIGURACIÓN.

Al iniciar WinCC se abre el programa WinCC Explorer. WinCC Explorer constituye el núcleo del software de configuración. En WinCC Explorer se representa la estructura global del proyecto y se gestiona el proyecto.

Para configurar se dispone de unos editores específicos que pueden activarse desde WinCC Explorer. Con cada uno de los editores se configura un determinado subsistema de WinCC. PRINCIPALES SUBSISTEMAS DE WinCC .

• El sistema de gráficos: El editor para confeccionar las imágenes es: Graphics Designer. • El sistema de avisos: El editor para configurar los avisos se llama: Alarm Logging. • El sistema de ficheros: El editor para determinar los datos a archivar es Tag Logging. • El sistema de informes: El editor para elaborar el diseño de los informes es Report Designer. • La administración de usuario: El editor para administrar los usuarios y sus respectivos derechos es User Administrator. • La comunicación – se configura directamente en WinCC Explorer.

NOTA: Todos los datos de configuración se memorizan en la base de datos CS. SOFTWARE DE RUNTIME.

Con el software de Runtime el usuario puede visualizar y manejar el proceso. En este contexto, el software de Runtime tiene fundamentalmente las siguientes tareas:

• Leer los datos memorizados en la base de datos CS. • Visualizar las imágenes en la pantalla. • Realizar la comunicación con los autómatas programables. • Archivar los datos Runtime, p. ej. Valores de proceso y eventos de avisos. • Manejar el proceso, p. ej. Predeterminando valores de consigna o Activando/desactivando


6

ESTRUCTURA DE PROYECTOS

El orden óptimo para realizar los trabajos de configuración en WinCC, las etapas de configuración determinadas se basan en otras etapas de configuración; es decir, para poder realizar unos trabajos se tiene que haber realizado antes otros trabajos determinados.

En la siguiente sinopsis se muestra el "hilo conductor" que sirve al usuario como orientación para configurar los proyectos. ACCIONES OBLIGATORIAS:


7

CONFIGURACIONES OPCIONALES


8


9

EDITORES Y FUNCIONES DE WINCC EXPLORER

En la ventana de navegación de WinCC Explorer se pueden ver los editores y las funciones de WinCC instalados. El editor de una opción sólo puede verse en la ventana de navegación si la opción está instalada.

Algunas herramientas y algunas opciones de WinCC no se muestran en WinCC Explorer. Puede abrir las herramientas desde el menú de inicio de Windows, en la carpeta "Simatic" bajo "WinCC" > "Tools". Los editores de las opciones WinCC pueden abrirse en parte independientemente de WinCC. Encontrará información detallada en la ayuda de cada una de las opciones. TIPOS DE PROYECTO En WinCC existen los siguientes tipos de proyecto:

• Proyecto para estación monopuesto. • Proyecto para estación multipuesto. • Proyecto de cliente.

PROYECTO PARA ESTACIÓN MONOPUESTO

Si desea trabajar en un proyecto desde un único equipo, debe crear un proyecto para estación multipuesto.

El proyecto WinCC se ejecuta en un equipo que funciona como servidor para el procesamiento de los datos y como equipo de mando. No será posible acceder al proyecto desde otros equipos. El equipo en el que se crea un proyecto para estación monopuesto se configura como servidor.

El equipo se comunica con el sistema de automatización a través de la comunicación de

procesos. PROYECTO PARA ESTACIÓN MULTIPUESTO

Si desea trabajar en un proyecto desde varios equipos, debe crear un proyecto para estación monopuesto.

Para un sistema multipuesto existen dos posibilidades:


10

• Sistema multipuesto con uno o más servidores: Varios servidores con uno o más clientes. Un cliente accede a varios servidores. Los datos de Runtime están distribuidos en diferentes servidores. Los datos de configuración se encuentran tanto en los servidores como en los clientes. • Sistema multipuesto con un solo servidor: Un servidor con uno o más clientes. Todos los datos están en el servidor.

En el servidor crea un proyecto para estación multipuesto. El servidor se comunica con el sistema

de automatización a través de la comunicación de procesos.

En el proyecto para estación multipuesto configura los clientes que acceden al servidor. En un segundo paso crea en los correspondientes equipos los proyectos de cliente necesarios.

Para trabajar con varios servidores debe duplicar el proyecto para estación multipuesto en el segundo servidor. Adapte el proyecto duplicado de la forma necesaria.

También puede crear en el segundo servidor un segundo proyecto para estación multipuesto independiente del proyecto del primer servidor.

Un servidor también puede acceder como cliente a otro servidor. Esta posibilidad resulta útil por ejemplo si utiliza un servidor de ficheros o un servidor de archivos. PROYECTO DE CLIENTE

Si ha creado un proyecto para estación multipuesto, deberá crear los correspondientes clientes que accederán al servidor. En cada equipo que va a ejercer la función de cliente debe crear un proyecto de cliente.

Para un cliente WinCC dispone de dos posibilidades: • Sistema multipuesto con uno o más servidores: El cliente accede a varios servidores. Los datos de Runtime están distribuidos en diferentes servidores.

Los datos de configuración de los proyectos para equipo multipuesto se encuentran en los

servidores. En los clientes pueden estar los datos de configuración locales en los proyectos de cliente: imágenes, variables, etc.

• Sistema multipuesto con un solo servidor: El cliente accede a un único servidor. Todos los datos se encuentran en el servidor y se hace referencia a los clientes.

Un servidor de ficheros o un servidor de archivos también pueden acceder a un servidor como

cliente.


11

En el servidor crea un proyecto para estación multipuesto. El servidor se comunica con el

sistema de automatización a través de la comunicación de procesos.

En el proyecto para estación multipuesto crea los clientes que acceden al servidor.

Si configura un sistema multipuesto con un solo servidor, no debe crear un proyecto de cliente propio en el cliente WinCC.

Si configura un sistema de estación multipuesto con varios servidores, deberá crear un proyecto de cliente propio en cada cliente. Lo mismo ocurre si desea acceder a un solo servidor, pero también desea disponer de los datos de Configuración en el cliente. CREAR Y EDITAR PROYECTOS Preparativos para la creación de un proyecto

Para crear un proyecto WinCC de la forma más efectiva posible, antes debe estudiar la estructura del proyecto.

Dependiendo del tamaño del proyecto planificado y del número de personas implicadas en la configuración, puede resultar útil definir previamente algunos ajustes y normas.

Los elementos de un proyecto que puede definir antes de configurarlo son:

• Tipo de proyecto • Ruta del proyecto • Convenciones de nombres • Grupos de variables • Jerarquía de imágenes • Reutilización de partes de un proyecto

TIPO DE PROYECTO

Antes de comenzar la planificación del proyecto debe saber si va a necesitar un sistema

monopuesto o multipuesto. Si desea crear un proyecto con clientes WinCC o clientes Web, deberá observar las indicaciones correspondientes.


12

RUTA DEL PROYECTO

Un proyecto de WinCC no tiene que crearse necesariamente en la misma partición o espacio de memoria en la que se ha instalado WinCC. Es mejor crear una partición propia para el proyecto. Para crear la partición debe tener en cuenta la cantidad de datos prevista. Si va a archivar un gran número de datos, el proyecto de WinCC podría necesitar varios giga bites de memoria.

Asimismo, una partición propia garantiza que, en caso de fallo del sistema, se mantengan el proyecto de WinCC y todos los datos que contiene. CONVENCIONES DE NOMBRES

Las convenciones de nombres pueden facilitarle la manipulación de proyectos de gran tamaño. Le ayudan a mejorar la perspectiva general del proyecto especialmente con las variables, las imágenes y las funciones.

Deberá tener en cuenta las limitaciones existentes para la asignación de nombres de caracteres no admitidos"". NOMBRE DEL PROYECTO

El nombre de un proyecto ya creado no puede cambiarse sin más. Por eso debe pensar un nombre adecuado antes de crear el proyecto. VARIABLES

Puede asignar prefijos a las variables que identifiquen el tipo de variable o el enlace asignado a la misma. Puede asignar p.ej. el prefijo "txt_" a las variables de texto y el prefijo "int_" a las variables internas.

Si crea un estándar para toda la empresa, deberá fijar prefijos unitarios para todos los proyectos. IMÁGENES

También puede definir prefijos para los tipos de imágenes p.ej. para distinguir entre imágenes de instalaciones e imágenes de sistemas.


13

Si crea un gran número de imágenes, puede utilizar números correlativos para los nombres de

las imágenes. FUNCIONES

Para las funciones es mejor definir un prefijo para el estándar de su empresa. De ese modo es posible distinguir a primera vista qué funciones son necesarias para el estándar. GRUPOS DE VARIABLES

Para estructurar las variables puede crear grupos de variables. En WinCC no es posible intercalar grupos entre sí; sólo puede crear un nivel con grupos de variables. JERARQUÍA DE IMÁGENES

Para reducir el tiempo necesario para la configuración del proyecto, antes de comenzar debe estudiar la jerarquía de imágenes que va a utilizar en el proyecto. Para ello debe hacerse una idea de las imágenes que se van a crear.

Con una imagen básica y la utilización del prefijo de variables podrá estructurar la navegación en su proyecto. REUTILIZACIÓN

Puede utilizar diferentes partes de proyectos WinCC ya existentes, como imágenes, variables, funciones y acciones. PROYECTO ESTÁNDAR

Si no desea aplicar una y otra vez datos de un proyecto WinCC ya existente, puede crear un proyecto estándar. En él puede configurar partes de proyecto adaptadas a sus necesidades. Cuando cree un nuevo proyecto WinCC, sólo tiene que copiar el proyecto estándar y adaptar la copia de la forma necesaria. Con ello puede ahorrar tiempo en la configuración del proyecto.


14

UN PROYECTO ESTÁ COMPUESTO POR:

El nombre del proyecto. Computer: Todos los parámetros relacionados con el entorno de trabajo de la aplicación en

general. Tag Management: Administrador de comunicaciones (tener en cuenta a partir de ahora que tag

equivale en el proyecto a una variable, sea de comunicaciones con el PLC o interna del proyecto). · Data Types: Agrupación de las variables del WinCC por tamaño, sin distinción de origen de los datos (comunicaciones o internos). · Editors: Editores de las diferentes partes en que se subdivide el runtime del WinCC. Dentro de este apartado nos encontramos con:

• Graphics Designer: Editor gráfico que nos permite dibujar las pantallas que componen el WinCC.

• Alarm Logging: Editor de alarmas que nos permite configurar las ventanas y tratamiento de

alarmas del proceso.

• Tag Logging: Editor de archivos y gráficas que se encarga de configurar el almacenamiento de datos y su posterior visualización en forma de curvas o de tablas.

• Report Designer: Editor de informes a impresora. Se encarga de configurar todo lo referente al

envío a impresora de informes.

• Global Script: Compilador en C que nos permite programar nuestras propias acciones y ejecutarlas de manera periódica o mediante eventos de cambio de variables.

• Text Library: Editor de texto que nos permite asignar diferentes configuraciones de textos

según el idioma seleccionado en el WinCC.

• User Administrator: Administrador de usuarios que nos permite activar o desactivar usuarios

mediante activación de passwords. ¿QUÉ ES UN DRIVER O CANAL DE COMUNICACIONES?

Un driver de comunicaciones es una dll, con la extensión *.CHN que posibilita al WinCC comunicarse con un determinado protocolo con un tipo determinado de PLC industrial o aplicación de software.


15

Un canal de comunicaciones puede soportar varios enlaces de comunicaciones a la vez o no,

dependiendo del tipo de canal.

Existen canales de comunicaciones que, pese a encontrarse dentro del CD de WinCC, necesitan para funcionar una licencia aparte.

Es posible generar un nuevo canal de comunicaciones si se dispone de la herramienta CDK, paquete de desarrollo de WinCC para canales de comunicaciones. ¿QUÉ ES UN GRUPO?

Todas las variables, tanto las internas como las externas pueden agruparse en grupos o grupos de variables, lo que permite cuando el proyecto crece en tamaño acceder a las variables de una manera más intuitiva. EJEMPLO DEMOSTRATIVO

Supongamos que deseamos realizar un proyecto de una máquina de lavado de coches, que se compone de cuatro partes bien diferenciadas, entrada al lavadero, enjabonado, lavado y secado.

Definimos cuatro grupos de variables dentro de los cuales crearemos los tags que correspondan a cada una de las partes de la máquina.


16

¿QUÉ ES UN TAG?

Un tag es el elemento de enlace entre la base de datos del WinCC, las variables del PLC y los objetos del runtime de nuestra aplicación. Los valores de los tags son almacenados en nuestra base de datos del proyecto.

Cuando arranca el WinCC, carga estos valores de la base de datos. A partir de ese momento se pueden modificar dichos valores, pero hay que tener en cuenta que dichas modificaciones no se almacenan en la base de datos, por lo que si utilizamos variables internas para realizar una receta de valores, y nos salimos de WinCC, cargará al arrancar de nuevo los valores de las variables internas que tenga asignados en propiedades estáticas, y no el último valor que hubiésemos introducido.


17

EJERCICIOS PREVIOS A LA REALIZACIÓN DE LA PRACTICA 1 DE HMI

El alumno deberá elaborar y entregar, un reporte escrito a mano, anexando como preliminares el siguiente custionario:

1. Que significan las siglas HMI. 2. Investigue que es un sistema escada y explíquelo. 3. Investigue por lo menos 3 procesos de alguna industria donde se use un sistema de manejo y

visualización, y explíquelos brevemente. 4. Para que sirve WinCC y cual es su estructura fundamental. 5. Mencione 10 características principales con que cuenta WinCC. 6. Explique que es un proyecto en WinCC. 7. Enumere los pasos para la creación de un proyecto. 8. Realice un diagrama de flujo respecto la creación de un proyecto 9. Cuantos tipos de proyecto existen y cuales son las características de cada uno. 10. Investigue a que se le llama variable y explique que entiende por ello. 11. A que se le llama driver de conexión. 12. Porque necesitamos escoger un driver de conexión. 13. Cuál es el driver de conexión que se utiliza en el LPAIC. 14. Investigue el significado de las siglas MPI. 15. De cuantos elementos de trabajo se compone el LPAIC. 16. Cuáles son los parámetros de conexión interna que se deben establecer en el caso del LPAIC, e

investigue porque; es decir a que se refiere cada uno. 17. Explique que es un grupo de variables. 18. Explique que es un tag y cuáles son los parámetros que se deben establecer al crear una. 19. Cuál es la diferencia entre una variable de entrada y una de salida


18

PRACTICA 1

PRIMERA PARTE :

OBJETIVO:

Al termino de la práctica el alumno será capaz de elaborar un programa proyecto de la Interfaz Hombre Máquina (HMI) correspondiente al laboratorio LPAIC utilizando las herramientas del software WinCC. INTRODUCCION:

Control Center representa el acceso a todas las opciones del WinCC como sistema de desarrollo para visualización de procesos industriales. Desde el Control Center podemos disponer de todos los módulos software para la creación de ventanas gráficas, archivos de procesos, ventanas de alarmas, y generación de documentos a impresora.

Además de esto, la tecnología abierta del WinCC posibilita la interconexión del sistema con otras aplicaciones. EQUIPO:

• Computadora PC • Software WinCC • PLC S7-300

NOTA: SE DEBE TENER EN CUENTA QUE SI SE DESEA EJECUTAR EL PROYECTO QUE SE CREARÁ A CONTINUACIÓN, Y QUE ESTE FUNCIONE, SE DEBE UTILIZAR EL PLC S7-300, QUE ESTA CONECTADO A LA COMPUTADORA PRINCIPAL Y PREVIAMENTE HABERLE CARGADO A ESTE LAS VARIABLES QUE SE UTILIZARAN.


19

DESARROLLO:

• Encender el gabinete del módulo para computadora principal girando la perilla a encendido y presionando el botón de forma que aparezca la luz verde encendida.

• Encender el PLC 300 subiendo el pequeño switch que se encuentra en el mismo.

• Encender el CPU de la computadora principal y el monitor. • Esperar a que cargue la paquetería. • Una vez en la pantalla principal, dar doble clic en icono de

WinCC.

1.- Al arrancar el WinCC, existen tres posibilidades:

a) Que anteriormente no hubiera ningún proyecto abierto, con lo que se nos abre

automáticamente una caja de diálogo en la que se nos permite crear un nuevo proyecto o abrir uno existente.

b) Que ya hubiera un proyecto abierto anteriormente, con lo que no nos aparece esta caja de diálogo, sino el proyecto en cuestión.

c) Que el proyecto ya estuviera abierto y en runtime cuando lo abandonamos la última vez, con lo que arranca automáticamente la runtime del WinCC.

Para las opciones b y c anteriores, debemos cerrar el proyecto cargado para ubicarnos en la

pantalla principal de WinCC Explorer. 2.- Dar clic en la opción de Nuevo de la barra de herramientas, aparecerá el siguiente cuadro de diálogo para el cual se selecciona la opción de Proyecto para Estación Monopuesto.


20

3.- Se solicita a continuación un nombre para el mismo. En el siguiente cuadro de diálogo se puede decidir tanto el nombre del proyecto, como el nombre del subdirectorio en el cual se va a guardar.

Al crear el nuevo proyecto se genera por default un subdirectorio del mismo c:\siemens\wincc\winccproyects\Mame en el cual se almacenarán todos los archivos que se generaron en la realización del proyecto, por lo que si se desea mover dicho proyecto a otra PC, se debe de copiar íntegramente todo el subdirectorio.

Ahora el programa carga el nuevo proyecto y aparece el nombre que le dio del lado izquierdo de la pantalla.


21

La anterior es la estructura que genera el programa WinCC y se guarda en el disco duro. Los demás archivos son:

a) Mame.db: base de datos del proyecto.

b) Mame.log: fichero donde se guardan los datos de los objetos que componen el proyecto.

c) Mame.mcp: fichero de proyecto. Es el que debe de invocarse desde el control center para ejecutar el proyecto.

d) MameRT.db: base de datos del proyecto en modo runtime.

4.- El paso siguiente es seleccionar el driver de comunicación. ADICIÓN DE DRIVER DE COMUNICACIONES

Se desea conectar el WinCC a un autómata S7-300 para obtener información de él. Primeramente es necesario añadir el driver de comunicaciones adecuado.

Para ello, con el botón derecho del mouse en el administrador de variables se selecciona la opción Agregar Nuevo driver.


22

5- Aparecerá una lista en la cual se selecciona el SIMATIC S7 Protocol Suite .chn y aceptará.


23

6.- Una vez hecho esto se muestra en la pantalla del lado derecho se da un clic sobre él y es necesario dar de alta la conexión de driver, aparecerá en la pantalla los protocolos internos de conexión de los cuales se selecciona el protocolo de conexión MPI dando doble clic en este. 7.-Es necesario dar de alta las propiedades de la conexión interna como son el nombre de la misma y establecer sus parámetros. A este ejemplo se le nombra NuevoEnlaceMame.


24

8.- Para establecer los parámetros de conexión interna, hacer clic en propiedades, se muestra la siguiente ventana, en la cual se escribe numéricamente el número 2 para la dirección de estación y el número de slot que también es 2, así es como se tiene configurado en el LPAIC.

Con esto se ha definido el enlace con un PLC S7-300/400 en la dirección MPI 2. Todas las

variables que se definan a partir de este enlace obtendrán su valor de las comunicaciones con dicho PLC de manera automática. 9.- El siguiente paso es configurar las variables.

Una vez configurado el driver de comunicación, se permite la comunicación entre WinCC y el PLC, ahora los datos para ser procesados son administrados mediante “variables” externas. Según al área de datos que se requiera acceder, también se les llama variables de proceso.

Los valores actuales de las variables de proceso, se transfieren en Runtime a través del canal de comunicación, entre WinCC y el PLC, WinCC accede al área de datos del PLC mediante las propiedades que se definen cuando se da de alta una variable.

Una vez que se transfieren los datos, los valores actualizados se encuentran disponibles en el administrador de variables, donde continúan evaluándose. De la misma manera es posible para WinCC escribir en el área de datos del PLC.


25

9.1.- Crear de un nuevo grupo de variables dando clic derecho en la conexión creada anteriormente (NuevoEnlaceMame) y se elige la opción “Grupo nuevo”

En el caso de esta práctica se van a utilizar dos grupos de la célula de manufactura que son:

• Conveyor • Pintura

Una vez seleccionado el nuevo grupo se procede a asignar el nombre para identificar los diferentes

elementos del proceso.


26

10.- Dentro de este grupo se van a crear algunas variables de entrada o establecer tags, es decir, se darán de alta variables que permitirán conocer el estado de ciertas señales de entrada del PLC.

Para crear una variable de comunicaciones o tag, coloque el cursor sobre cualquiera de los grupos creados y se selecciona con el botón derecho new tag.

Aparecerá la siguiente ventana: 11.- La solapa general información permite introducir un nombre simbólico para la variable de comunicaciones y el tipo ya sea binario o de 8 bits o más.

Para el primer grupo de variables de Conveyor se coloca la primera variable (Actuador_de_plataforma_9).


27

Presionando en el botón Seleccionar se accede a un cuadro de diálogo que permite definir la

dirección del mapa de memoria del PLC de la que se quiere obtener el valor o donde se desea almacenar, para este caso será Q 3.0 (Salida 3.0)

Siguiendo los pasos anteriores del 9 al 11 crear el grupog6 restantes con sus respectivas variables.

• Conveyor

o Actuador de plataforma 7 Dirección (Q 4.7) o Actuador de retención 7 Dirección (Q 4.6) o Cadena izquierda 7 Dirección (Q 5.0) o Actuador de plataforma 8 Dirección (Q 5.2) o Cadena derecha 8 Dirección (Q 5.4)

• Pintura

o Actuador de plataforma a la entrada Dirección (Q 10.0) o Actuador de plataforma a la salida Dirección (Q 10.1) o Bandas de pintura Dirección (Q 10.5) o Transferencia lineal Dirección (Q 10.4)

Verificar que se haya realizado de forma correcta la práctica comparando con las siguientes pantallas, especialmente que las direcciones hayan sido dadas de alta correctamente así como si son entradas o salidas.


28

CONVEYOR:

PINTURA

12.- Una vez que ya se realizaron todos los grupos con sus respectivas variables se procede a realizar la parte grafica para ello se abrirá desde el WinCC-Explorer Graphics Designer.


29

12.1.- Iniciar, dando clic derecho a la opción “Graphics Designer” que se encuentra en el WinCC Explorer, y elegir la opción “Nueva imagen” 12.1.2.- Abrir el nuevo proyecto, que fue creado en la ventana de datos de la opción “Graphics Designer”, del lado derecho de la pantalla, haciendo doble clic en él. 13.- Para este ejercicio se van a configurar botones los cuales los podemos encontrar en la parte derecha en la Paleta de objetos, Objetos Windows, desplegamos la lista para poder observar las opciones, para este caso vamos a utilizar la opción Botón.


30

14.- Para crear los botones se procede de la siguiente forma:

Una vez seleccionada la opción botón se coloca el cursor sobre el área de trabajo del Graphics Designer, aparece en el cursor la forma del botón, damos clic en algún punto y arrastramos hasta obtener el tamaño deseado del botón.

Una vez hecho esto aparece una ventana de configuración de botón en la cual se puede personalizar el botón. En la parte de Texto se va a colocar el nombre de alguno de las variables que dimos de alta, para este caso será Actuador de plataforma.

Damos clic en Aceptar y con esto se tiene el primer botón.

Para relacionar el botón que acabamos de crear con la variable se procede de la siguiente manera:

• Dar doble clic sobre el botón creado o bien dar clic derecho sobre el botón y seleccionar la opción propiedades, de esta forma accedemos a la ventana de propiedades de objeto.

• Dentro de la ventana seleccionar la pestaña Evento, dentro de esta pestaña encontramos en la parte izquierda la opción Ratón, Teclado, Focos y Otros, vamos a seleccionar la opción Ratón.

• En la parte derecha del cuadro nos aparecen las opciones de clic de ratón, para este caso vamos

a utilizar Pulsar a la izquierda y Pulsar a la derecha.


31

Se da clic derecho sobre la figura en forma de rayo que esta al lado de las opciones, al hacer

esto nos despliega diferentes opciones, vamos a seleccionar Acción C

Aparece la ventana Editar acción, en la cual en la parte izquierda vamos seguir la siguiente ruta. Funciones internas, tag, set y damos doble clic en SetTagBit.


32

Aparece la ventana Asignación de parámetros, dar clic en Tag_Name, al hacer esto aparece un

pequeño botón, dar clic en el botón y seleccionar la opción Selección de variables.

Aparece la ventana Variables, en la cual en la parte izquierda vamos seguir la siguiente ruta. SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE, MPI, NuevoEnlaceMame, Conveyor.

Dentro de Conveyor seleccionar de la parte derecha del cuadro Actuador_de_plataforma_7.


33

Damos clic en aceptar.

En la parte de value damos clic y colocamos 1 de esta forma se activa al pulsar con el botón izquierdo debido a que declaramos como variable binaria.

Dar clic en aceptar en las dos ventanas que se abrieron y aparecerá un ventana de advertencia acerca de la compilación damos en clic en Si y verificamos que la figura que se encuentra en Pulsar a la izquierda se encuentre de color verde como lo muestra la imagen.


34

Se repite este procedimiento para configurar la siguiente acción pero cambiando en lugar de

Pulsar a la izquierda por Pulsar a la derecha y cambiando el 1 por 0 para desactivar la acción.

De esta forma hemos definido que con un clic del botón izquierdo del mouse activaremos la señal para manejar las variables y dando clic derecho lo desactivamos.


35

Se van a crear 9 botones para manejar cada una de las variables que dimos de alta y se van a

relacionar de la siguiente forma repitiendo los pasos anteriores Plataforma entrada Actuador_de_plataforma_7 Cadena Cadena_izquierda_7 Actuador Actuador_de_retencion_7 Plataforma salida Actuador_de_plataforma_8 Cadena Cadena_derecha_8 Entrada a pintura Actuador_de_plataforma_a_la_entrada Salida de pintura Actuador_de_plataforma_a_la_salida Bandas de pintura Bandas_de_pintura Transferencia lineal Transferencia_lineal

Para acomodar los botones es conveniente tener como referencia una imagen de la banda transportadora de pintura, para insertar una imagen ya diseñada dar clic en el icono Mostrar librería o bien, ir al menú Ver y dar clic en la opción librería.

En la ventana de Librería aparecen diferentes carpetas con imágenes prediseñadas las cuales podemos insertar en el Graphics Designer, en la parte superior de la ventana existen botones que nos permiten visualizar las imágenes.


36

En la carpeta LPAIC encontramos

algunas imágenes relacionadas con el laboratorio, seleccionar la imagen Bandas pintura.

Para insertar la imagen la seleccionamos y arrastramos hacia el área de trabajo del Graphics Designer.

Los botones se colocan como se muestra en la figura. Nota: Las imágenes y botones pueden ser colocados de forma tal que la imagen de Bandas pintura quede al fondo, si llegan a colocarse por encima de los botones dar clic en los iconos Objeto en primer plano y Objeto al fondo.


37

Ya por ultimo para correr el programa se guarda y se da clic en el icono Activar Runtime o bien ir al menú Archivo y dar clic en Activar Runtime. A continuación se presenta el entorno creado en Runtime.


38

EJERCICIOS PREVIOS A LA REALIZACIÓN DE LA PRACTICA 1 (SEGUNDA

PARTE) DE HMI

El alumno deberá elaborar y entregar, un reporte escrito a mano, que contenga la descripción de los pasos a seguir de la parte 2 de esta practica y los siguientes puntos:

1. Para que sirve la parte grafica de WinCC, el Graphics Designer. 2. Cuales son las partes elementales de las que se compone la pantalla principal de Graphics

Designer. 3. Explique el procedimiento para establecer las propiedades de los objetos, por pasos. 4. Explique el procedimiento para relacionar un objeto a una variable. 5. Explique cual es la razón de no poder asignarle una acción a una variable del tipo I. 6. Elabore un diagrama de flujo que muestre el procedimiento desde que se abre el WinCC hasta

que se activa el Runtime. 7. Como conclusión explique cual es la finalidad de que un HMI sea actualmente tan importante

para cualquier industria.


39

PRACTICA 1 (SEGUNDA PARTE)

OBJETIVO: Al término de la segunda parte de esta práctica el alumno estará familiarizado con los usos del menú del software Graphics Designer de WinCC y habrá elaborado figuras simples representando los distintos elementos del LPAIC; que deberán estar relacionados con alguna variable que se desee controlar y comprobará su funcionamiento activando el Runtime.

GRAPHICS DESIGNER

INTRODUCCIÓN El editor Graphics Designer se encarga de la confección de las pantallas del WinCC. Básicamente es un entorno de dibujo con la característica de que los objetos poseen la capacidad de asociar sus propiedades a variables de comunicaciones que son proporcionadas por el Tag Management.

12.1.- Iniciar, dando clic derecho a la opción “Graphics Designer” que se encuentra en el WinCC Explorer, y elegir la opción “Nueva imagen”


40

12.1.2.- Abrir el nuevo proyecto, que fue creado en la ventana de datos de la opción “Graphics Designer”, del lado derecho de la pantalla, haciendo doble clic en él.

Así se abre el entorno grafico, que es una ventana de estructura estándar con los diferentes elementos, en donde se crearán los dibujos. La ventana del Graphics Designer con sus barras de herramientas activadas se presenta así:

13.-Primero se analizan los elementos más importantes del entorno Graphics Designer; se desea que el alumno observe cada barra de menús con sus respectivos elementos y funciones para experimentar dando clic en ellos y comprobar lo escrito en las descripciones. Las opciones de menú que se encuentran presentes en la pantalla de primera vista son: BARRA DE HERRAMIENTAS DEL GRAPHIC DESIGNER La barra de herramientas del Graphics Designer posee los siguientes iconos:


41

Nueva imagen (PLD). Abrir imagen (PLD). Guardar imagen (PLD). Arrancar el runtime desde la imagen actualmente abierta en el Graphics Designer. Traer objeto al frente. Útil cuando existen varios objetos que se solapan. Enviar objeto al fondo. Útil cuando el objeto está tapando a otros. Visualizar rejilla. Forzar objetos a rejilla. Aumentar zoom de la ventana. Disminuir zoom de la ventana.

Realizar zoom a la selección. Realiza un zoom a una selección que hagamos. Copiar las propiedades del objeto en el portapapeles. Pegar las propiedades en el portapapeles.

Biblioteca de objetos. BARRA DE OBJETOS Los objetos de la barra de objetos se dividen en tres categorías:

· Standard Objects: Objetos estándar de dibujo, tales como líneas, polígonos, etc.


42

Smart Objects: Objetos inteligentes, cada uno con unas propiedades especiales. Los smart objects son la base de construcción de los proyectos de WinCC.

Windows Objects: Objetos comunes de Windows, tales como botones, cajas de selección, barras de desplazamiento, etc.

BARRA DE FUENTES

La mayoría de los objetos poseen algún texto asociado. Mediante la barra de fuentes se puede configurar el tamaño y fuente de los mismos sin tener que entrar en sus propiedades.


43

BARRA DE ESTILOS

WinCC posee también una barra de herramientas solo para las líneas de los objetos, en las que se puede modificar el estilo de la línea, su grosor, su final y el relleno que deben tener (si poseen un grosor mayor de una simple línea).

BARRA DE LAYERS:

La barra de layers nos indica las capas que actualmente están activas en nuestra ventana. Todos los objetos poseen una propiedad layer que indica a qué capa pertenecen. Disponemos de un total de 16 capas, apareciendo por defecto todo activas.


44

BARRA DE ALINEACIÓN. Esta barra se utiliza para poder alinear varios objetos y también para igualarlos en tamaño tanto en altura como en anchura.

Para que aparezca activa lógicamente se deben de seleccionar por lo menos dos objetos. BARRA DE COLORES Se dispone de una barra de colores para asignar a las propiedades estáticas de los objetos. Dichos colores pueden personalizarse gracias al último de los iconos de la barra.

BARRA DE ZOOM Gracias al zoom se pueden hacer escalados a la imagen hasta de 8 aumentos y reducciones hasta 1/4 parte.


45

14.- Crear desde GRAPHIC DESIGNER el layout del LPAIC utilizando los objetos disponibles del software que fueron explicados con anterioridad que son:

• Objetos estándar, formas más comunes para realizar un dibujo como lo son, líneas, cuadros polígonos, círculos, etc.

• Opciones de Objeto, pegar imágenes prediseñadas, tag`s, fotos etc.

• Objetos de ventana, botones circulares, cuadrados, etc.

La manera de realizar un dibujo es muy sencilla, se selecciona el objeto deseado con el mouse y

posteriormente se arrastra hasta el área de trabajo.

Una vez colocado en el espacio del dibujo se debe tomar cuenta que todos los objetos dentro del Graphics Designer poseen varias características comunes, incluyendo a la propia superficie en la que se van a colocar los objetos (imagen).

Todo objeto posee una serie de propiedades, cuyo número depende del tipo de objeto en cuestión. Para acceder a estas propiedades es necesario colocarse sobre el objeto y presionar el botón derecho del ratón, emergiendo un menú contextual como el siguiente:

Las opciones que aparecen dentro de este menú son:


46

· Objeto Personalizado: Se puede asociar una nueva propiedad a un grupo de objetos para generar nuevas funcionalidades a las agrupaciones de los mismos. Ejemplos de ello son los objetos inteligentes de la biblioteca de objetos.

· Grupo: Cuando se selecciona más de un objeto se pueden agrupar, de manera que conforman uno nuevo que posee las características de los dos pero tiene un nuevo nombre. La mayoría de los objetos de la biblioteca son agrupaciones de objetos más simples. Las agrupaciones se pueden desagrupar en cualquier momento.

· Configuración: Se accede a un resumen de las propiedades del objeto más importantes. · Propiedades: Son las características del objeto.

15.- Designar las propiedades de los objetos; Para designar estas propiedades se da un clic en esta opción y se accede a una caja de diálogo en la que se dispone de dos opciones:

- Propiedades

Que son las propiedades del objeto, se puede modificar color, posición, forma, grueso de bordes,

visualización de objetos, parpadeo etc.

- Eventos

Son los eventos frente a los cuales reacciona el objeto. Dentro de estos eventos se podrá colocar el código programado para que ejecute el programa ciertas acciones cuando se generen estos eventos del objeto. Se puede poner las acciones necearías para activar el botón mediante el mouse o teclado.


47

PROPIEDADES DE LOS OBJETOS: Dentro de las propiedades se encuentran las siguientes opciones:

• Geometría

• Colores

• Estilos


48

• Intermitencia:

• Otros • Rellenar

15.1.- Observar cada una de las pantallas y sus respectivas opciones. 16.- Designar los eventos para cada objeto; para ello dar clic en la pestaña de evento. Aquí se podrán observar las diferentes posibilidades de habilitar o deshabilitar una función con mouse o teclado por ejemplo:

• Eventos Mouse:

Clic del ratón: Se ejecuta al presionar cualquier botón del ratón. Pulsar a la izquierda: Se ejecuta al bajar el botón izquierdo del ratón. Soltar a la izquierda: Se ejecuta al levantar el botón izquierdo del ratón. Pulsar a la derecha: Se ejecuta al bajar el botón derecho del ratón. Soltar a la derecha: Se ejecuta al levantar el botón derecho del ratón.


49

• Eventos del teclado:

Pulsar: Se ejecuta al presionar una tecla, siempre y que el foco activo sea dicho objeto. Soltar: Se ejecuta al levantar la tecla presionada anteriormente.

17.- Relacionar un objeto con una variable. En los pasos iniciales dentro de los grupos se asignaron diferentes variables y se les da una dirección en el PLC, en este paso se relacionan esas variables con los gráficos por ejemplo: Dentro del grupo de conveyor se asignó una variable llamada cadena derecha con la dirección Q1.0, supongamos que el botón que ese eligió va a activar esta variable por medio de un clic en el mouse izquierdo y la desactivara con un clic en el mouse derecho para esto se deben seguir los siguientes pasos:


50

• Colocar el mouse sobre la figura o botón que activará dicha variable. • Dar clic derecho para abrir el menú de propiedades. • Acceder a opción propiedades dando clic en ella. • Ubicarnos en pestaña de evento. • Dar clic en ratón. • Seleccionar pulsar a la izquierda. • Colocarse sobre la flecha de acción y dar clic derecho en ella. • Del menú que se despliega seleccionar Acción C aparecerá la siguiente ventana:

• Seleccionar del menú de la izquierda, la opción de Funciones internas dando clic en el signo de mas +.

• Seleccionar opción tag dando clic en el signo de mas +. • Seleccionar opción set dando clic en el signo de mas +. • Seleccionar con doble clic la opción SetTagBit nos aparecerá la siguiente ventana:


51

• Ubicarse sobre tag name y dar clic para ver el menú desplegable. • Elegir la opción Selección de variable con un clic. • Aparecerá la siguiente ventana con la lista de variable que se dio de alta anteriormente.

• Seleccionar la variable con la que se va a relacionar este objeto o botón en este caso es la cadena derecha y aceptar.

• Regresar a la pantalla anterior. • En el valor, indicar numéricamente 1 que se refiere al código binario de encendido y aceptar.


52

• Observar que aparece la pantalla siguiente, donde se ha generado el código en lenguaje C de lo

que se acaba de programar

• Se da clic en aceptar

18.- Repetir los pasos anteriores desde el paso 15 para cada objeto creado, que se desee que controle alguna variable de las que se crearon en la primera parte de esta practica. 19.- Visualización en HMI: En el caso de los objetos que se desee relacionar con una variable de entrada, puede configurarse como una visualización que muestre el estado de la misma, ya que por ser una variable de entrada no puede ser controlada por el HMI. Para ello se siguen los siguientes pasos:

• Ubicar el mouse sobre el objeto a relacionar con la variable de entrada • Presionar clic derecho para desplegar menú • Seleccionar la opción Propiedades • Ubicarse en la pestaña de Propiedades • Seleccionar opción Otros • Seleccionar la opción Visualización • Ubicarse en la imagen de foco • Dar clic derecho para desplegar el menú


53

• Seleccionar la opción Variable

Se desplegará la lista de variables que fueron dadas de alta en la primera parte de esta práctica.

• Seleccionar la variable de abrir puerta VMC y Aceptar


54

• Aparecerá junto al foco el nombre de la variable seleccionada. • Se ubica el mouse a lado del nombre en la columna de Actual. • Se da clic derecho para desplegar menú.

• Se selecciona al cambiar, lo cual significa que la figura relacionada con esta variable solo será visible cuando la variable cambie su valor.

• Se cierra la ventana de Propiedades del objeto. 20.- Al terminar de establecer dichos vínculos entre objetos y variables se procede a:

• Guardar el proyecto con el icono de guardar de la barra de herramientas

21.- Una vez guardado se da un clic en el icono de Activar Runtime para correr el proyecto


55

22.- Aparece la pantalla completa del HMI en la cual se podrá comprobar si el proyecto funciona al activar y desactivar por medio de los botones las distintas variables. Esta pantalla es el ejemplo de un HMI con formas sencillas en el cual se ubican objetos relacionados con las variables establecidas y algunas adicionales, el dibujo se deja a la imaginación del alumno sin embargo se recomienda realizar un dibujo sencillo pero que sea lo suficientemente ilustrativo para saber que variable se esta visualizando o controlando, además el alumno deberá colocar las iniciales de la variable con que relaciono cada objeto creado.

A continuación se muestra el grafico que se realizó para el HMI del LPAIC, cada elemento del mismo conduce a ventanas individuales de ellos, en donde se pueden monitorear distintas características de los mismos; la siguiente es la pantalla general, se presenta con el fin de que el alumno observe lo que puede crear dentro de este software.


56

Como se mencionó al principio, para ver físicamente el funcionamiento de esta práctica es

necesario tener conectado el Controlador Lógico Programable (PLC) S7-300 a el CPU de la computadora por medio del cable de Interfaz Multi Puntos (MPI) y el PC Adapter.

En el laboratorio del LPAIC se comparte este cable con la computadora central desde la cual se configuran las variables para el funcionamiento de Conveyor y de todo el laboratorio en general.

Para que el PLC respete las direcciones de variables que se configuraron en esta práctica, debe tener previamente cargado un programa donde se hayan configurado las mismas variables con sus respectivas direcciones de la misma forma; es por ello que es necesario esperar a que se termine, y se compruebe el programa de la práctica 2 de Conveyor, en la cual se tiene ya configuradas las variables de trafico, las entradas de CNC y el PLC de pintura como esclavo.

Posteriormente se va a comprobar la práctica terminada de HMI. Para lo cual se debe:

• Poner en Stop el PLC S7-300 mediante el microswitch de la caratula • Desconectar el cable MPI del CPU de la computadora central • Conectar el cable MPI al CPU de la computadora de HMI en el puerto serial.

Una vez realizado esto se guarda el proyecto desde Graphics Designer y se activa el Runtime como

se explica en los pasos 20 a 22 anteriores. NOTA: LA ÚNICA SEÑAL QUE NO PODRÁ SER VISUALIZADA E S LA CORRESPONDIENTE AL ALMACEN (COLUMNA 1 BAHIA 1) YA Q UE EL PLC 200 QUE LO CONTROLA, NO FUE CONFIGURADO COMO ESCLAVO EN LA PRÁCTICA 2 DE CONVEYOR Y POR LO TANTO EL PLC S7-300 NO RECONOCE LAS DIRECCIONES DE ENTRADA DEL ALMACEN.

celulas de manufactura (3)

Documents