INTERFAZ HOMBRE-MAQUINA
Ingeniería en Automática IndustrialSoftware para Aplicaciones Industriales I
Comunicación hombre-máquina
En la comunicación hombre-máquina se estudian entre otros aspectos:
* Cantidad de información* Forma de actuación* Puesto de mando* Propiedades fisiológicas y psíquicas del hombre - operador.
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Una adecuada interfase hombre-máquina busca, obtener el estado del proceso de un
vistazo.
Se busca:
* Asegurar que el observador comprenda la situación representada. Captar la situación en forma rápida.
* Crear condiciones para la toma de decisiones correctas.
* Que los equipos se utilicen en forma óptima y segura.
* Garantizar confiabilidad al máximo.
* Cambiar con facilidad los niveles de actividades del
operador.
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Los aspectos esenciales que se realizan en la comunicación Hombre - Máquina son:
1. Indicación del estado del proceso.
2. Tratamiento e indicación de las situaciones de
alarmas
3. La ejecución de acciones de mando.
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1.-Indicaciones del estado del proceso.
Para ello se pueden utilizar: Equipos convencionales, terminales de video,
impresoras, registradores, diodos emisores de luz (LED). Para la selección en pantallas se puede emplear: mouse, teclados, lápiz óptico, "touch screen", etc.
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2.- Indicación de las alarmas
Buscan informar al operador de una situación anormal.
Las alarmas se pueden representar:* En la propia pantalla, mediante símbolos que
aparecen intermitentemente, cambios repetidos de color en el nombre de alguna variable o grupo, intermitencia de textos, mensajes, etc.
* Mediante el uso de videos específicos.* Mediante indicación sonora.* Utilizando impresoras para reportar los mensajes de
alarmas.
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3.- Ejecución de acciones de mando
Se pueden realizar por técnicas convencionales (pulsadores, interruptores, potenciómetros, etc.), o mediante teclados, lápiz óptico, mouse, pantallas táctiles, etc.
Características del puesto de mando:
* Comodidad para el operador. * Tenerse presente la cantidad de operadores y horas trabajo en dependencia de la intensidad y responsabilidad de la industria. * La operación de los mandos debe ser fácil y segura.Debe existir buena visibilidad en todo el cuarto de mando.
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Formas de presentación de la información
Los símbolos
• Se utilizan para la identificación de objetos, acciones,
etc.
• Se usa en presentación de características cualitativas
del objeto.
• En muchos casos facilita la memorización
• El hombre puede reconocer gran cantidad de símbolos.
Las cifras
• Para representar información exacta.
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Formas de presentación de la información
Los colores
• Para representar alarmas y llamadas de atención.
• Sirve para la representación de características cualitativas.
• Deben usarse hasta 6 para designar estados. Es común
utilizar los siguientes:
Rojo - alarma.Amarillo - alarma de atención, alarma vía peligro.Verde - calma.
El brillo• Se utiliza para determinar estado del proceso. No utilizar
mas de 4, combinado con letras.
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Formas de presentación de la información
Las Barras• Se utiliza en representación de magnitudes.
El Alfabeto• Puede usarse para la representación de características
cualitativas del objeto: tipo, estructura, selección, etc.• El tamaño y la fuente de las letras juegan un papel
importante.
El Centelleo• Utilizar como máximo 4, con período de 1 a 8 seg.
Tipos de Línea• Representación de contornos, trayectoria.
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RC
RG
RP
RD
Selección de pantallas (ventanas)
• Mediante menús: muy
comunes para mostrar
varias opciones al
operador.
• Utilización de
botones/iconos: facilita
la selección de
pantallas.
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La Base de datos del sistema
• De ahí se toma la información para el procesamiento
primario de la información.• Almacena todos los parámetros, límites y valores
relacionados con cada una de las variables.• Puede llenarla la propia aplicación que se ejecuta o
utilizar cualquier sistema de manejo de bases de datos.• En aplicaciones medianas o grandes es aconsejable
utilizar este último procedimiento, y en tales casos
pueden existir servidores de las bases de datos.• Algunos sistemas (por ejemplo: RSVIEW) implementan lo
que se llama "niveles de seguridad" (mediante
contraseñas o passwords).
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Introducción a las Bases de Datos
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Definición:
Conjunto de datos comunes que se almacenan sin redundancia para ser utilizados en una o varias aplicaciones
Una base de datos se administra a través de un Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD-DBMS)
Sistema Gestor de Bases de Datos
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Software con capacidad para definir, mantener y utilizar una base de datos. Es conocido también como el motor o el servidor de bases de datos.
Debe permitir definir estructuras de almacenamiento, y acceder a los datos de forma eficiente y segura.
Ejemplo:
Oracle, IBM DB2, PostgreSQL, SQL Server, MySQL, Access, etc.
Características de un BDMS
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1. Los datos se organizan independientemente de las aplicaciones que los vayan a usar (independencia lógica) y de los ficheros en los que vayan a almacenarse (independencia física).
2. Los usuarios y las aplicaciones pueden acceder a los datos mediante el uso de lenguajes de consulta (p.ej. SQL, P-SQL).
3. Los datos se gestionan de forma centralizada e independiente de las aplicaciones.
4. Consistencia e integridad de los datos.5. Fiabilidad (protección frente a fallos) y
seguridad (no todos los datos deben ser accesibles a todos los usuarios).
Almacenamiento en bases de datos
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PK: llave primaria, identifica de manera única cada registro en la tabla
FK: llave foránea, utilizada para establecer relaciones con otras tablas
EjemploDefinición de la tabla
Registros de la tabla
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Usuarios de la base de datos
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Usuarios finales: Clientes que utilizan los datos almacenados
Desarrolladores de Aplicaciones: Responsables de implementar las aplicaciones, deben conocer la estructura de la BD (nombres de tablas, campos, tipos de datos).
Administrador de la Base de datos: responsable de controlar el acceso a los datos, mantenimiento de la base de datos, realización de copias de seguridad, etc.
Sistema de alarmas y reportes
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Sistema de alarmas
• El objetivo fundamental del chequeo de estado de alarmas es detectar condiciones anormales del funcionamiento del proceso.
• Esto se realiza para prever posibles pérdidas económicas, daños en equipos, afectación de la calidad, daños personales, etc.
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Sistema de alarmas - Acciones
Las acciones típicas a tomar en caso de presentarse una alarma son:
• Aviso al operador con señal lumínica y/o sonora.• Se puede indicar el estado del proceso con
diferentes colores, para resaltar la condición de alarma.
• Reportar incidencia, hora de ocurrencia y el evento que ocurrió
• Activar algoritmos o tareas para la atención de determinadas alarmas.
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Detección de Alarmas
La detección de las condiciones anormales para la generación de las alarmas puede ser:
1. Por límites.2. Por tendencia3. Complejas, relacionando varias variables.
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1.- Por límites
Cuando cesa la condición de alarma se dice que la variable entra en rango.
Se debe avisar de igual forma cuando la variable entra en rango.
X LSI
LSV
LIVLII
LSP
LIP
Tmt
Alarma
Entra en rango
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B. Múltiples límites
Pueden existir dos o más límites.
Esto es muy usual cuando se mide temperatura. t
Alto
Muy altoX
L2
L1
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C. Múltiples límites fijos
Se establecen varios límites que pueden o no configurarse. Es muy común establecer los límites siguientes:
Muy alto Bajo
Alto Muy bajo
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D. Por límite y n lecturas consecutivas
Se realiza la alarma cuando el valor de la variable está por fuera de los límites n veces consecutivas.
Se evita dar alarma por posibles ruidos o repetir avisos cuando la variable esté alrededor del límite.
t
X
LSP
Alarma N = 3
Entra en rango
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E. Zona muerta o histéresis
El objetivo es el de evitar que cuando una variable esté alrededor de un límite, se de alarma y se entre en rango constantemente.
X
LSP
t
h
Alarma
Entra en rango
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2. Alarma por tendencia
Predecir el valor en el próximo periodode muestreo Xk+1; si se
excede, dar alarma.
Se puede plantear la velocidad de cambio como: vk = (Xk - Xk-1) / T
Calculando el “desplazamiento”: x = x0 + v*t
Obtenemos: X k+1 = 2 * Xk - Xk-1
En la figura se da la alarma si:
Xk - Xk-1 > MVP
t
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LSP
LIP
AlarmaX
Xk-1
Xk
T