Arquitectura Integrada

Copyright © 2005 Rockwell

1

Arquitectura Integrada en Acción

Ing. Lito VillasanteSolution Provider

2

ControlLogix®

Programmable Automation Controller (PAC)

3Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.

Una Arquitectura Integrada basada en Producto y Comunicaciones Modulares

Logix para ControlMismo motor de Ejecución de Control desplegado en múltiples plataformas. Comparte el software de programación común RSLogix 5000. Conectividad de Entradas / Salidas Preferida.

View for VisualizaciónVisualización de información desde un ambiente de desarrollo estándar a través de una amplia variedad de interfaces electrónicas de operador y computadoras industriales

NetLinx para CommunicacionesUna arquitectura habilitada para información, optimizada para control, configuración y recopilación de datos, desplegable en múltiples medios


Control multidisciplinario Logix

- Acceso global a datos- Control determinístico- HMI distribuido- Extensa biblioteca de

algoritmos de control deproceso (bloques de función)

- Redundancia

Funcionalidad de control distribuido- Lógica de alta velocidad- Operación autónoma- Arquitectura escalable- Interfase a muchos

dispositivos

Flexibilidad de controlador programable

Capacidad tradicional de múltiples procesadoresequivalente con el controlador para la aplicación

La Arquitectura Integrada y el sistema Logix de Rockwellproporcionan todo el control que usted necesita en un paquete

Logix añade• Variadores y control de movimiento integrados• Logix sobrepasa a los sistemas híbridos(una sola plataforma para todas las disciplinas de control)• Programa Fuente almacenado en el controlador, basado en tags• NetLinx, FactoryTalk


ControlLogix PAC

• Plataforma Modular – Un Chasis sencillo es capas de….– Múltiples controladores.– Suporta múltiples disciplinas (Discreto, Motion, Procesos, Drives, Seguridad)– Soporta múltiples e independientes redes de comunicaciones – Capacidad de Remover y/o Insertar cualquier módulo con el sistema energizado (RIUP).

• Diseñado para cumplir con los requerimientos de mediano a largas aplicaciones– Capacidad hasta 4000 puntos Analógicos o 128,000 discretos de E/S– 32 ejes de control de movimiento coordinado por controlador– Fácilmente integrable con las redes existentes de planta

Escalabilidad y Portabilidad dentro de una arquitectura abierta y modular


ControlLogix Backplane

Colecte la información de E/S mas rápido desde múltiples módulos• Esquema de Comunicaciones basado en el modelos Productor/Consumidor Multimaestro

– Ponga la técnología productor/consumidor directamente en el backplane (1 to 1, 1 to n)– Elimina la idea de que el controlardor es el centro del universo de control– Cualquier dispositivo en el backplane puede transmitir y comunicarse con otro dispositivo

sin intervención del controlador o necesidad de programación adicional• Incrementa el ancho de banda y rendimiento del sistema• Mayor flexibilidad en el diseño del sistema• El controlador solo se encarga de hacer el control• Los datos de E/S pueden ser compartidos entre controladores y/o interfaces de operador

– Las aplicaciones se haces mas eficientes y en menor tiempo de respuesta• Se reducen los tiempos de espera en el controlador• Se reduce el tráfico en la red y backplane• Se reduce la latencia de las E/S• Las aplicaciones pueden ser realmente manejadas por Interrupciones.


Memoria basada en tags

• RSLogix 5000 elimina el direccionamiento de la memoria física completamente!

– Nombres de tags totalmente descriptivos cargados en la memoria del controlador

• Acceso HMI / MMI directo a los datos sin referencia cruzada de memoria

– Reduce el tiempo de desarrollo del sistema (y el costo de capacitación

• Todos los otros proveedores todavía usan direccionamiento de memoria físico

– Aumenta el tiempo de desarrollo del sistema y los costos de capacitación

Production_Count…CTU(Production_Count)

Display Production_Count…

…CTU(Production_Count)

Production_Count

Software RSLogix 5000 Software RSView

Memoria del controlador

¡El nombre se introduce una

vez y se usa en todas partes!

Programación simbólica de Logix5000

%MD159 : Prod_Count…CTU(%MD159)

Display Produ_Count…

%MD159 …CTU(%MD159)

%MD159

Software de programación PLC Software HMI / MMI

Memoria PLC

Programadousando

dirección física

HMI/ MMI configurado con nombres de tags

Programación basada en direcciones de otros suministradores

Comunicaciones basadas en dirección

Direccionamiento físico

Por que es una Ventaja?


Logix PAC – Familia Logix

SoftLogixCapacidades de Logix en un

computador personal o Industrial

DriveLogixTenga todo el poder de

Logix dentro de un Drive

ControlLogixControle toda su planta con

una plataforma universal

FlexLogixControl Distribuido manteniendo

una alta adaptabilidad

CompactLogixExcelente relación Costo-

valor para aplicaciones Medianas y Pequeñas

RSLogix 5000Un único paquete de programación para todas

las plataformas Logix


Múltiples lenguajes (IEC-61131)

Continuos Evento / Estado

Boo

lean

aAn

alóg

ica

Diagramade lógica de

escalera

Diagramade bloque

de funciones

Textoestructurado

Diagrama defunciones

secuenciales

Diagrama de lógica de escalera (LD) – Control de movimiento y secuencial basado en estado

Diagrama de bloques de función (FBD) – Lazos de variador y proceso continuo

Diagrama de funciones secuenciales (SFC) –Administración de secuencia de control y proceso de lotes

Texto estructurado (ST) – Lazos personalizados y algoritmos matemáticos complejos

Usar el lenguaje apropiado reduce la complejidad del programa, mejorael proceso de desarrollo, reduce la depuración y los costos de mantenimiento


Lenguajes de Programacion


Redes de proceso

Tradicional 4-20 mA+ Simple

- Costo E/S- Información

HART+ Simple~ Costo ~

~ Información

FieldbusFoundation

+ Complejo++ Costo

++ InformaciónProfibus PA

+ Complejo++ Costo

++ Información

Acoplador de enlace

FFLD


HART

• Interfaces Integradas Para HART• Beneficios de las E/S analógicas

FLEX Ej:– E/S montables es sitios peligrosos

sin barreras o gabinetes a prueba de explosiones.

– No hay necesidad de hardwareadicional para “separar” la señal de HART, tanto analógica como digital en el mismo cable.

– No es necesario un extenso cableado de regreso al controlador al utilizar las E/S distribuidas -- sólo se necesita un cable de red.

SW de Gestión de Recambio

FDT

Dispositivos de campo

HART

HART Comando / Mensaje

FLEX ExEn área peligrosa

ControlNet

HART Comando / Mensaje


Fieldbus Foundation

HSE

H1

HSE o EtherNet/IPFoundation Fieldbus H1 es un protocolo abierto desarrollado en la década de 1990.Foundation Fieldbus mediante 1757-FFLDEl control de lazo de naturaleza regulatoria puede ser ejecutado en el dispositivo Fieldbus o en la máquina LogixProporciona 2 ó 4 segmentos H1 por dispositivo de VinculaciónSoporta HSE (Foundation Fieldbus Ethernet Protocol/Protocolo de Ethernet de Foundation Fieldbus)y EtherNet/IP


PROFIBUS-PA

•Red digital diseñada para extender PROFIBUS-DP a fin de apoyar la automatización de procesos•PROFIBUS-PA se introdujo en 1997 para expandir PROFIBUS-DP a fin de apoyar la automatización de procesos•Extiende una red PROFIBUS-DP a las áreas peligrosas de una planta de proceso mediante un acoplador de vínculo •El maestro cíclico controla el intercambio de datos. Los dispositivos usan bloques de función de entrada analógica y salida analógica para intercambiar datos del proceso.

PROFIBUS-DPRS485

Acoplador de enlacePROFIBUS-PA

IEC 61158-2

PLC PC


Redundancia en ControlLogix

Allen-BradleyA-BQuality

ControlNET

CHA CHB OK

A#01

Redundancy Module

PRI COM OK

PRIM

RUN REM PROG

Logix5555™

RUN

OK

RS232

BAT

I/O

Allen-BradleyA-BQuality

ControlNET

CHA CHB OK

A#01

Redundancy Module

PRI COM OK

PRIM

RUN REM PROG

Logix5555™

RUN

OK

RS232

BAT

I/O

Usted implementa la redundancia utilizando los mismos procesadores ControlLogix, módulos ControlNet y módulos Ethernet que usted utiliza en el resto de su planta. Minimiza el esfuerzo adicional de ingeniería dado que no se requiere de la implementación de programacíón.Mantiene capacidad de Configuracion en-linea


RSLogix 5000: No se Requiere Programación Adicional

• El controlador primario determina que data ha cambiado durante su “scan” y automaticamente envia la información al secundario. No se necesitan mensajes de programas o tag dedicados para transferir los datos. Todo esto sucede en forma automatica.

Usted solamente selecciona la opción de habilitar la redundancia

en la ventana de propiedades del

controlador


Redundancia de Controladores y Fuentes de Alimentación

• No se requirere programación o ingeniería adicional para implementar un sistema redundante• Transferencia transparente de datos que permite utilizar cualquier dispositivo en ControlNet.• Sincronización automática de programas y ejecución simplifica el mantenimiento del sistema.

• Fuentes Redundantes para mayor disponibilidad de la alimentación del chassis.


Topología tolerante a fallos

• Comunicaciones y controlador certificados en el chasis primario y secundario• Distribución idéntica de módulos de E/S en chasis separado (A & B)• Los sensores y accionadores se conectan a los mismos puntos / canales en módulos

complementarios en cada chasis mediante tarjetas de terminaciones• Se realizan pruebas de pulsos periódicas en base a la demanda anticipada del sistema

24 VCC

Tarjeta de salida

Carga

Productos de redundancia certificados

Chasis de E/S “A” Chasis de E/S “B”

Primario

Secundario

Tarjeta de entrada anlg.

Trans. de 2 cablesTrans. de 2 cablesTrans. de 2 cablesTrans. de 2 cables

Tarjeta de entrada de CC

POWERRedundancy Module

PRI COM OK

PRIM

POWERRedundancy Module

PRI COM OK

SYNC

Control NET

CHA CHB OK

A#01

RUN REM PROG

Logix5555TM

RUN

OK

RS232

BAT

I/O

RUN REM PROG

Logix5555TM

RUN

OK

RS232

BAT

I/O

Control NET

CHA CHB OK

A#02

Allen-BradleyQualityA-B

Allen-BradleyQualityA-B


Como asegura su aplicación?

CompactFlash Card– Respaldo de programa fuente y

Ejecutable


Un conjunto robusto de plantillas e instrucciones de bloques de función para control de procesos

Las instrucciones de bloques de función proporcionan los componentes básicos queusted necesita para realizar un control de proceso sofisticado.


Número recomendado de lazos PID

Tarea periódica (mseg)

10 20 40 100 250 500 1000

Logix5555 13 26 52 129 322 644 1289

Logix5563 36 72 144 360 899 1799 3597

Número Recomendado de Lazos PID típicos controlados por Logix

0500

100015002000

10 20 40 100

250

500

1000

Perdiodic Task Rate in msecEs

timat

ed

Num

ber o

f Lo

ops Logix5555

Logix5563

Número máximo de lazos PID típicos

Número de lazos PID típicos recomendado

Periodic Task (msec)

10 20 40 100 250 500 1000

Logix5555 6 13 26 64 161 322 644

Logix5563 18 36 72 180 450 899 1799


Múltiples niveles de sintonización de lazos de proceso

• Básico– Sintonía a Lazo Abierto– Autotuner incluído en el Bloque

PIDE del controlador• RSTune

– Basado en PC, sintonía a lazo cerrado o abierto

• RSLoopOptimizer– Basado en PC, sintonía y

análisis avanzado (utilización de válvula, recorridos, etc)


Control de secuencias con Phase Manager

• Máquinas de estado basadas en el estándar S88 de la ISA para el control de procesos tipo Lote.

• Perfectamente adaptado para ejecutar el control de secuencias de equipos mayores de proceso tales como Molinos y Hornos rotativos.

• Se encuentra integrado totalmente con RSLogix 5000 y todos sus lenguajes de programación: Ladder, Texto Estructurado, FBs y SFCs.


Alarmas & eventos basados en controlador

• Programe la alarma una vez (reducción de esfuerzo y errores de programación)

• No se requieren tags HMI• El controlador realiza todo el procesamiento

de las alarmas• Elimina las encuestas (polling) de datos (menos

tiempo de procesamiento interno de la red y procesamiento de controlador)

• El sello de hora del controlador es más preciso• El estado de alarma es administrado por el

controlador

1. Mediante Logix 5000se incorporan lasinstrucciones de

detección de alarma enel controlador.

Lista de alarmas

2. Las alarmas Logix 5000 sonextraídas del archivo del

proyecto por Linx EnterpriseLogix Alarm Client.

3. Linx Enterprise LogixAlarm Client se

subscribe a las alarmasdel controlador

4. El controlador detecta lasalarmas y las difunde al (a los)

subscriptor(es).

5. Las HMI adicionales utilizan lainformación de alarmas proveniente

de FactoryTalk Server.


Instrucciones Add-On (V16)

• Las instrucciones añadidas le permitirán crear sus propias instrucciones RSLogix 5000 (versión objetivo V16)

• Ahorra tiempo al permitirle crear sus propias bibliotecas de instrucciones personalizadas usadas comúnmente.– Fomenta la uniformidad entre proyectos – usted no tiene que reinventar

constantemente los algoritmos de control usados comúnmente.– Las instrucciones pueden crearse usando diagrama de bloques de función, lógica

de escalera o texto estructurado.– Las instrucciones pueden usarse en diagrama de bloques de función, lógica de

escalera, texto estructurado o diagrama de funciones secuenciales.– La lógica de una instancia de la función puede animarse con sólo los valores de la

función para facilitar el mantenimiento.– Protección de fuente de la instrucción – similar a la protección de la rutina con

contraseña y visualización solamente o bloqueo completo de la fuente


• Una vez definida, una instrucción puede usarse en FBD, LD y ST directamente• ST es compatible con acciones y transiciones dentro de rutinas SFC• Cambiar la definición de la instrucción cambia cada instancia donde se usa

la instrucción añadida

Instrucciones Add-On (V16)


FTView ME/SE – Objetos Globales PowerFlex

• Dos tipos de Objetos Globales PowerFlex – PowerFlex 7-Class and 4-Class drives– Utiliza los tagnames por los perfiles integrados de la versión 16

Status

Status & Control

Links to PowerFlex tags created by the Integrated Drive Profile for:- Logic Status- Feedback- Logic Command- Reference


FTView - PowerFlex Faceplates

• PowerFlex Faceplates – PowerFlex 7-Class and 4-Class drives– Utiliza las AOI’s de PowerFlex

Botones Preconfigurados

Para ir a los despliegues

Status y Control

Configuración del equipo Diagnóstico Ayuda al Operador


Sistemas de variadores, controladores e interfaces operador-máquina fáciles de usar de Allen-Bradley

Controladores Logix RSView / PanelView Plus

Variadores PowerFlex Objetos Plantillas

globales

Perfiles Integrados de Variadores

Tags globales

Instrucciones Add-On


Faceplate/AOI Sets• Consistencia, misma apariencia, pero configurable a las preferencias del

cliente• Trae todo el poder de la AI al HMI de una manera rápida y fácil


Instrucciones de Control Difuso (Fuzzy) basadas en el controlador

• Cree algoritmos de control difuso para aquellos lazos no lineales, interactivos y difíciles de controlar y ejecutelos en el controlador Logix

• Se utiliza FuzzyDesigner para crear algoritmos que son luego importados en el controlador como Instrucciones Add-on (AOI)

• FuzzyDesigner también puede ser utilizado para monitorear la operación del algoritmo en el controlador


Control Difuso (FUZZY)

1: Si Temperatura es Alta Y Humedad es Alta Entonces Compresor en Medio2: Si Temperatura es Media Y Humedad es Muy Alta Entonces Compresor en Alto

Very_Low Medium Very_HighHighLow

Low Medium High

Low Medium HighThen

Compressor is running Mediumand

Compressor is running High

Center of Gravity

Humidity

Temperature

Compressor Speed(~Pressure)

Humidity is High/Very_High

0.8High

0.5Very_High

Temperature is High/Medium

0.85High

0.4Medium

MIN

and

Rule 1

MIN

Rule 2DOF

0.4

0.8


Instrucciones adicionales para Control Avanzado (2007)

• Tres nuevos Bloques de Función:– Control de Modelo Interno (IMC)– Control Coordinado (CC)

• Controla una variable manipulando hasta 3 salidas diferentes– Control Modular Multivariable (MMC)

• Util para aplicaciones con:– Múltiples entradas/salidas que interactuan.– Grandes tiempos muertos

• Además, es posible implementar en Logix:– Model Predictive Control– Expert Control– Adaptive Control– Artificial Intelligence– Neural Networks– Process Optimization

IMC_01

IMC

...

Internal Model Control

0.0

PV

0.0

SPProg

0.0

SPCascade

0.0

RatioProg

0.0

CVProg

0.0

HandFB

0

ProgProgReq

0

ProgOperReq

0

ProgCasRatReq

0

ProgAutoReq

0

ProgManualReq

0

ProgOverrideReq

0

ProgHandReq

CVEU

0.0

SP

0.0

ProgOper

0

CasRat

0

Auto

0

Manual

0

Override

0

Hand

0

CC_01

CC

...

Coordinated Control

0.0

PV

0.0

SPProg

0.0

CV1Prog

0.0

CV2Prog

0

CV3Prog

0

ProgProgReq

0

ProgOperReq

0

ProgCV1AutoReq

0

ProgCV2AutoReq

0

ProgCV3AutoReq

0

ProgCV1ManualReq

0

ProgCV2ManualReq

0

ProgCV3ManualReq

0

ProgCV1OverrideReq

0

ProgCV2OverrideReq

0

ProgCV3OverrideReq

CV1EU

0.0

CV2EU

0.0

CV3EU

0.0

SP

0.0

ProgOper

0

CV1Auto

0

CV2Auto

0

CV3Auto

0

CV1Manual

0

CV2Manual

0

CV3Manual

0

CV1Override

0

CV2Override

0

CV3Override

0


Detalles de Plantillas de Procesos

• El display principal conecta automáticamente a varios displays de detalle:

Instruction StatusInstruction ConfigurationLoop Trend Manual TuningAutotuning


Program Logixcontroller andconfigure the

drive node

Premier Integration of PowerFlex

• Combine Two Applications into One• RSLogix 5000 V16


¿Hasta donde llega IMC y Premier Integration?

EtherNet/IP

ControlNet FlashConfiguration

Incident at 2:00 AM!!

v16 supportsflashing thedrive only

• Supervisor de Firmware– Habilidad de almecenar archivos

de versiones en el controlador– Actualizar PowerFlex 7-Class

drives y dispositivos DPI

• ADR en el Controlador (v17 RSLogix5000)– Controlador detectara

automaticamente el reemplazo de un nodo, lo actualizara de ser necesario, y descargara la configuracion


Historiador de procesos – Anuncio de OSIsoft

Micro Historians Plant 1 Lines 1 - N Micro Historians Plant 2 Lines 1 - N

Historiador planta 1

Historiador planta 2

• Resumen de datos de múltiples plantas• Permite puntos de referencia de planta a planta• Sirve información a sistemas ERP

Enterprise Editoion

• Agregación, resumen, archivo• Analítica de más alto nivel• Modelo de contexto de datos expandidos• Potentes aplicaciones y reportes

Supervisory Edition

• Fácil Configuracion y Desarrollo• Alta performance y confiabilidad• Almacene y Envie• Almacenamiento y recolexión por contexto• Reportes básicos desde el módulo

Machine Edition

El Historico distribuido redefine la performance y la escalabilidad

Hoy en día nuestro sistema de procesos se integra a su historiador de planta. Estamos desarrollando un historiador de procesos escalable, en cooperación con OSIsoft, para reducir las limitaciones de rendimiento de

un repositorio de una sola planta.

Rockwell Automation anuncia el desarrollo y el acuerdo de licencia en común con OSIsoft para ofrecer la más avanzada tecnología de historiador en la suite de producción y rendimiento FactoryTalk. Una alianza estratégica entre dos líderes del mercado promete nuevas opciones para procesos y aplicaciones discretas.


Top 10 caracteristicas importantes a saber sobre los I/O 1756

1. Diagnóstico del lado de campo― Permite al usuario diagnosticar el proceso asi como tambien el sistema de control

2. Identificación de Módulos― Número de Catálogo, series, revision a nivel de slot para un rápido mantenimiento y

solución de problemas

3. Remoción e Inserción de Modulos con el sistema energizado (RIUP)― La integridad del sistema se garantiza durante el cambio de un módulo en caliente

4. Configuración de módulos por software― Elimina utilizar DIP switches y jumpers

5. Actualización de firmware en-chasis– Permite que todos los módulos pueden ser llevados a las últimas versiones por el

usuario


Top 10 caracteristicas importantes a saber sobre los I/O 1756

6. Llave Electrónica– Forza a que se utilice la version apropiada del módulo cuando se usa en

aplicaciones críticas.

7. Acceso al reloj del sistema– Permite funciones de “time stamp” para detección de secuencias de eventos

8. Suporta el modelo productor/consumidor– Con transferencia de datos por cambio de estado o periódico.

9. Cumplimiento con las agencias de certificaciones (FM, UL, etc.) y para ambientes Clase I Division 2

10. Multiple opciones para los bloques terminales– Resorte, tornillo o pre-cableados


Adición de E/S 1756 en línea

• Limitado inicialmente a E/S 1756– En versiones futuras se añadirán otras plataformas de E/S y tags

producidos/consumidos– No soporta adición en línea de módulos de control de movimiento

• Es posible añadir E/S en línea en ControlNet– Las E/S añadidas van al ancho de banda no agendado de

ControlNet– Se recomienda tener una red ControlNet dedicada sólo para

datos de E/S• Sin tráfico de HMI, sin estaciones de trabajo RSLogix 5000 y sin tráfico

de mensajes– Las E/S añadidas en línea usarán conexiones directas –

no soporta imágenes de rack– Se agregará capacidad para añadir E/S en línea mediante

EtherNet/IP en una versión futura


Preguntas?

Business

Arquitectura Integrada