222

6 SISTEMAS SCADA

Fig 6.53– Valores numéricos, teclado

Emergente 6.8 Gráficas de tendencia Citect permite visualizar gráficos de tendencia en tiempo real, y gráficos de tipo histórico (variables almacenadas con anterioridad). La representación de cada variable recibe el nombre de pluma. Para representar una variable de proceso debe asociarse a un tag de tendencia en el Editor de proyectos, en la opción de menú: Tags – Tags de tendencia. En el horno del ejemplo del apartado Inserción y dinamización de imágenes, vamos a añadir una variable que muestre la temperatura del mismo (véase apartado: Creación de variables discretas y analógicas) y la asociaremos a un mando deslizante para poder cambiar su valor con comodidad (apartado: Mando deslizante)

Fig 6.54– Tags de tendencia, configuración En la figura se puede observar la configuración de la variable asociada a la temperatura del horno: Temperatura_zona, y su asignación a un tag de tendencia específico: Temperatura_horno. Entre las opciones de configuración posibles, necesitaremos el periodo de muestreo de la variable, definible en la opción Periodo de muestra, y el activador del muestreo, definido en la casilla Tipo (la selección TRN_PERIODIC hace que el muestreo sea continuo)

223

6SISTEMAS

SCADA

Definidas las variables a representar, en la figura siguiente, desde el Editor gráfico, en la caja de herramientas, seleccionaremos el objeto Analista de Procesos. Se abren dos ventanas de forma automática: la primera seré el contenedor de la herramienta de visualización (A), y la segunda será la herramienta de configuración (B) donde realizaremos las conexiones de las variables a sus plumas respectivas (pen), configuraremos las escalas, etc.

Fig 6.55– Analista de procesos, configuración El primer paso es el de insertar una pluma en el gráfico. En el icono Process Analyst View, con el botón derecho del ratón, añadimos un panel (Pane1) y, sobre este, también con el botón derecho, añadimos una pluma (Add Pen) para una variable analógica (Analog)

Fig 6.56– Configuración de pluma

Con la pluma ya insertada, se procede a su conexión a la variable que queremos representar en la pestaña Connection, en la casilla Trend tag. Otra opción interesante se puede encontrar en la pestaña Axis (ejes) es el autoescalado (autoscale), que irá ajustando la resolución de los ejes de ordenadas (eje Y) a los valores de las variables que se representen.

224

6 SISTEMAS SCADA

Fig 6.57– Configuración de variable

Una vez configuradas las opciones que interesen (colores, tipos de linea, etc.) podemos compilar el programa para ver si hay errores y, seguidamente, ejecutar el runtime. La pantalla quedará con el siguiente aspecto:

Fig 6.58– Process Analyst en funcionamiento

Mientras se está ejecutando la aplicación, Process Analyst permite realizar toda una serie de operaciones relacionadas con las variables que se representan, así como con su propia apariencia (vistas) En modo de Visualización permite: � Reconfigurar las vistas y propiedades. � Mover plumas de forma independiente para realizar superposición de curvas. � Mostrar u ocultar puntos � Mostrar u ocultar cursores � Desplazarse por la evolución de una o de varias plumas (histórico) � Modificar resoluciones de los ejes (tiempos y magnitudes de variable) � Realizar zoom de zonas de pantalla. � Guardar y recuperar las configuraciones de plumas, colores, etc. Definidas por el

usuario. � Guardar datos en archivos de tipo TXT o XLS � Imprimir � Etc.

225

6SISTEMAS

SCADA

6.9 Alarmas Retomando el ejemplo del horno del apartado: Inserción y dinamización de imágenes, vamos a crear una alarma que nos informe del estado del tensor de la cinta transportadora (alarma discreta) y otra que informe de la detección de deslizamiento en esta. � Creación de alarmas discretas En el Editor de proyectos, la opción de menú: Alarmas – Alarmas digitales, abre la base de datos de alarmas discretas. Procederemos a rellenar los datos requeridos en el registro que aparece.

Fig 6.59– Datos de una alarma discreta

La activación de la alarma Rotura_cinta ocurre cuando la Variable Tag A es cierta (not Tensor_cinta_ok), apareciendo el texto de la casilla Nombre de alarma en la línea correspondiente a esta alarma cuando se active (al pulsar el botón programado al efecto mediante la función: Toggle(Tensor_cinta_ok))

Fig 6.60– Alarma discreta, runtime

226

6 SISTEMAS SCADA

� Creación de alarmas analógicas En el Editor de proyectos, la opción de menú: Alarmas – Alarmas analógicas, abre la base de datos de alarmas analógicas. Procederemos a rellenar los datos requeridos en el registro que aparece.

Fig 6.61– Alarma discreta, runtime El tag de alarma irá asociado a la variable analógica Deslizamiento, que proporciona la medida de la diferencia entre la velocidad de consigna del motor de arrastre y la velocidad real de la cinta transportadora, captada gracias a un sistema de lectura de velocidad (encoder, dinamo tacométrica, sensor de rotación, etc.)

Fig 6.62– Alarma analógica, runtime

Para modificar el valor de la variable Deslizamiento, podemos hacer servir un mando deslizante asociado a la misma (véase apartado anterior: Mando deslizante)

227

6SISTEMAS

SCADA

Fig 6.63– Pantalla del hitórico de alarmas, runtime

Mediante los iconos del margen inferior izquierdo se puede acceder al las pantallas de alarmas (flecha).

6.10 Seguridad Citect permite múltiples combinaciones de niveles de privilegio, zonas de pantalla y usuarios para definir niveles de acceso al sistema que satisfagan al programador más exigente.

Fig 6.64– Pantalla de creación de usuarios

Disponemos de ocho niveles de privilegio diferentes no jerarquizados. Por poner un ejemplo, es como disponer de ocho llaves diferentes para acceder al sistema, cada una de las cuales permite hacer cosas diferentes y, sin existir llave maestra, cada usuario tendrá tantas llaves como sean necesarias para desempeñar su trabajo.

Para poder realizar acciones con las alarmas se requiere el nivel de privilegio 1, por lo cual el usuario que se conecte al sistema

debe disponer de este nivel.

228

6 SISTEMAS SCADA

Para crear un usuario que pueda, por ejemplo, reconocer las alarmas del ejemplo anterior, iremos al Editor de proyectos y, en el menú: Sistema – Usuarios, definiremos los usuarios y sus propiedades. En nuestro caso, el usuario Operador tendrá el privilegio 1 (reconocimiento de alarmas, entre otros) En la base de datos de alarmas configuraremos quién puede reconocer la alarma de deslizamiento de la cinta de transporte (en este caso, el Operador). Tras configurar el nombre, tipo y contraseña del Operador, empaquetamos las variables creadas.

En el runtime, pulsando con el botón derecho del ratón, o yendo a la página de alarmas, podremos reconocer las alarmas que vayan surgiendo.

6 CITECT..........................................................................................................................201 6.1 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES...............................................................................202 6.2 ESTRUCTURA DEL PROGRAMA..................................................................................204 6.3 OPERACIONES BÁSICAS CON EL EXPLORADOR ..........................................................205 6.4 CONFIGURACIONES BÁSICAS ....................................................................................206

6.4.1 Dispositivos ....................................................................................................206 6.4.1.1 Configurar un dispositivo interno............................................................................. 207 6.4.1.2 Configurar un dispositivo externo ............................................................................ 207

6.4.2 Configuración del ordenador .......................................................................208 6.4.3 Creación de variables discretas y analógicas...........................................209

6.5 EL EDITOR DE GRÁFICOS ..........................................................................................211 6.5.1 Creación de páginas gráficas......................................................................211 6.5.2 Elementos gráficos simples.........................................................................212 6.5.3 Elementos gráficos animados .....................................................................215 6.5.4 Inserción y dinamización de imágenes......................................................216

6.6 EL RUNTIME.............................................................................................................217 6.7 ENTRADA Y VISUALIZACIÓN DE DATOS ....................................................................218

6.7.1 Visualización gráfica .....................................................................................219 6.7.2 Mando deslizante ..........................................................................................219 6.7.3 Visualización de valores numéricos ...........................................................220 6.7.4 Entrada de datos numéricos .......................................................................221

6.8 GRÁFICAS DE TENDENCIA.........................................................................................222 6.9 ALARMAS.................................................................................................................225 6.10 SEGURIDAD ..............................................................................................................227

En Citect, el privilegio por defecto que permite reconocer alarmas es el 1. Un usuario deberá poseer este nivel para poder reconocer alarmas.

7 Proyecto Normalmente las prácticas tienen una línea de desarrollo única y de un solo sentido; se deben de seguir una serie de pasos en un orden determinado y empezando por la teoría pero, en este caso, esta práctica se ha pensado de una forma diferente a la habitual. Para dar verosimilitud a la misma y aproximar al alumno a los primeros pinitos en proyectos de automatización, propongo como base a una empresa del sector del tratamiento del caucho cuyo personal acredita una dilatada experiencia y en la que hace unos cuantos años tuve la suerte de trabajar y aprender muchas cosas. El nombre de esta empresa es ITAIGUM S.L., y se encuentra actualmente ubicada en el término municipal de Sant Boi de Llobregat (Barcelona), desarrollando sus actividades industriales a nivel mundial.

Las fotografías y dibujos que veremos a continuación son de productos fabricados por ITAIGUM S.L. y han sido cedidos como ejemplos ilustrativos de la práctica que se propone a continuación. La idea es hacer servir el libro como herramienta de consulta y guía de diseño para desarrollar el proyecto. Así, la elaboración de la práctica propuesta puede enfocarse a voluntad del docente, o hacerla servir como patrón de diseño para elaborar prácticas individuales.

PROPUESTA:

� Un método interesante de trabajo que se propone sería el siguiente: Realizar primero la aplicación propuesta en etapas (por ejemplo, primero la estructura de pantallas con los botones de navegación) a criterio del alumno (o grupo de alumnos).

� A continuación, la propuesta es la de que los propios alumnos apliquen a sus desarrollos los principios de diseño que se citan en el libro (los “antes” y “después” pueden ser sorprendentes…)

� En los recuadros Sugerencia, aparecen palabras clave que pueden servir de ayuda para buscar información en el libro o en otras fuentes

230

7 Sistemas SCADA

7.1 Propuesta de proyecto El vulcanizado es un proceso industrial que consiste básicamente en calentar caucho en presencia de azufre, proceso que lo vuelve más duro, estable y resistente, todo ello sin perder su elasticidad. La producción industrial del caucho en continuo (los perfiles típicos de goma que se hacen servir en las ventanas) se lleva a cabo mediante las denominadas líneas de vulcanizado. Éstas consisten en una serie de máquinas (hornos principalmente), situadas en línea, que someten al caucho a diversos tratamientos de tipo térmico (radiaciones infrarrojas, microondas, convección por aire caliente, baños de sales, enfriamiento por agua). El escenario es un departamento de una oficina técnica en una ingeniería a la cual llega un pedido de una línea de vulcanizado para un cliente de China. A uno de los grupos de trabajo en los que están los alumnos como ingenieros junior se le encarga el diseño de la interfase gráfica de acuerdo con las especificaciones del cliente (véase el layout más adelante)

Línea de Vulcanizado (horno de aire caliente en primer término)

Los componentes de la línea de vulcanizado del cliente son los siguientes:

� Extrusora � Horno de microondas � Horno de aire caliente � Baño de enfriamiento � Sistema de arrastre

A continuación se hace un breve descriptivo de cada máquina y se enumeran algunas de las señales más representativas de cada una.

231

7Sistemas SCADA

7.1.1 Extrusora A grandes rasgos, una extrusora está compuesta por un tornillo sin fin alojado dentro de un cilindro especial denominado camisa. En uno de los extremos de la camisa se encuentra la tolva de alimentación, por donde se introduce el caucho que será empujado por el tornillo sin fin hacia el otro extremo de la camisa. El tornillo sin fin, o husillo, es movido por un motor de gran potencia (potencias de 30kW son normales en este tipo de máquina), necesaria para poder vencer la densidad del caucho y empujarlo hacia el extremo opuesto de la camisa. Al final de la camisa se encuentra una pieza especial denominada boquilla. Aquí se colocan unos moldes especiales con unos orificios que dan la forma deseada al caucho que sale por ellos. Debido a la presión del caucho, que es empujado contra el molde de salida, en la boquilla se originan presiones muy elevadas (valores de 200bar son habituales).

Elementos principales de una extrusora

Algunas de las señales significativas de esta máquina son: Señal Tipo Clase Rango Descripción Ex_Auto BOOL E - Mando local (Auto si 1) Ex_Marcha BOOL S - Marcha extrusora Ex_Paro BOOL S - Paro extrusora Ex_HusilloSetVel INT S 0-80 rpm Consigna velocidad husillo Ex_HusilloVelReal INT E 0-80 rpm Velocidad real husillo Ex_MotHusilloOK BOOL E - Térmico motor husillo OK Ex_CamisaSetTemp1 INT S 0-200ºC Consigna Temperatura camisa

zona 1 Ex_CamisaSetTemp2 INT S 0-200ºC Consigna Temperatura camisa

zona 2 Ex_CamisaTemp1 INT E 0-200ºC Temperatura camisa zona 1 Ex_CamisaTemp2 INT E 0-200ºC Temperatura camisa zona 2 Ex_CabPres INT E 0-300bar Presión cabezal

Extrusora

232

7 Sistemas SCADA

**El modo Automático hace que la consigna de velocidad y las órdenes de Marcha y Paro sean únicas para toda la línea, anulando el mando local. También se sugieren algunas señales de alarma: Alarmas Descripción Al_Ex_Térmico Térmico motor husillo KO Al_Ex_T_Zona1 Temperatura elevada camisa zona 1 Al_Ex_T_Zona2 Temperatura elevada camisa zona 2 Al_Ex_P_Cabezal Presión cabezal elevada Al_Ex_Emerg Emergencia activa

7.1.2 Horno de Microondas Como los de casa, pero a lo grande. Las microondas atraviesan el caucho y permiten

un tratamiento térmico uniforme en toda la masa del perfil. También tiene la estructura de túnel, con una cinta transportadora de teflón (PTFE) en su interior, que conduce el caucho a través de varias cavidades donde se encuentran los generadores de microondas (magnetrones). Son máquinas bastante complejas a causa de los diferentes sistemas de control de los magnetrones, transformadores de alta tensión, seguridades ante fugas de microondas, detección de fuego, sistema de alineamiento y tensado de la cinta, etc. El de la fotografía dispone de un panel de control (en

primer plano) donde podemos, por ejemplo, regular la potencia de los magnetrones, o la velocidad de la cinta transportadora, así como consultar el estado de los diversos elementos del horno. Puede observarse también el sistema de tensado y alineación, así como las dos puertas superiores para permitir el acceso al interior del túnel. En nuestro caso, vamos a colocar un horno de 12kW, repartidos en dos cavidades (dos magnetrones de 6kW)

Horno microondas

Elementos principales exteriores

233

7Sistemas SCADA

Señal Tipo Clase Rango Descripción Mo_Auto BOOL E - Mando local (Auto si 1) Mo_Marcha BOOL S - Marcha horno (transporte) Mo_Paro BOOL S - Paro horno (transporte y

microondas) Mo_Setvel INT S 0-30m/min Consigna de velocidad Mo_VelReal INT E 0-30m/min Velocidad real de transporte Mo_MotOK BOOL E - Térmico motor transporte OK Mo_MicroON BOOL S - Conexión microondas Mo_MicroOFF BOOL S - Desconexión microondas Mo_SetPotencia INT S 0-100% Consigna potencia Mo_TempReal INT E 0-300ºC Temperatura real Mo_RoturaCinta BOOL E - Rotura de cinta de transporte Mo_Fuego BOOL E - Detección de fuego en el perfil. **El modo Automático hace que la consigna de velocidad y las órdenes de Marcha y Paro sean únicas para toda la línea, anulando el mando local. Alarmas Descripción Al_Mo_Térmico Térmico motor cinta KO Al_Mo_Mag1 Fallo control magnetrón 1 Al_Mo_Mag2 Fallo control magnetrón 2 Al_Mo_Cinta Rotura de la cinta Al_Mo_Alin Fallo guiado cinta Al_Mo_Fuego Detectado fuego Al_Mo_Emerg Emergencia activa

7.1.3 Horno de aire caliente Este tipo de horno hace servir quemadores de gas para elevar la temperatura del aire que entra en la cámara de combustión. El aire es aspirado por la turbina y se hace pasar por la cámara de combustión donde se encuentra el quemador de gas. Ésta lo impulsa hacia el interior del túnel a través de un sistema de conductos que reparten de forma uniforme por todo el túnel el aire caliente que sale de la cámara de combustión. Otro juego de conductos realiza la función de aspiración y conducen el aire de nuevo hacia la cámara de combustión, conformando un circuito cerrado para aprovechar al máximo la energía calorífica de la combustión del gas. El sistema de transporte es del mismo tipo que en el primer horno.

Layout horno de aire caliente

En la parte central del horno se sitúa el grupo del quemador y el sistema de propulsión.

Horno de aire caliente