InformeFinal_OPTA3

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial “Proyecto Académico de Fin de Semestre”

Título:

INTERFAZ WEB Y UN HMI PARA CONTROL DE PROCESOS DE AUTOMATIZACION.

Carrera:

Electrónica Y Comunicaciones

Área Académica:

Física y Electrónica

Ciclo Académico y paralelo:

Noveno A

Alumnos participantes:

Cunalata Daniela Villarroel Lizbeth

Módulo y Docente:

Optativa III - Ing. Patricio Encalada

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: MARZO 2018 – AGOSTO 2018

I.

INFORME DEL PROYECTO

1. P 1.1 Título INTERFAZ WEB Y UN HMI PARA CONTROL DE PROCESOS DE AUTOMATIZACION

1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo General Implementar una interfaz HMI con la cual se pueda controlar el llenado de Tanque y conteo del número de cajas mediante un servidor Web.

1.2.2 Objetivos Específicos ➢

Realizar una comunicación Profinet entre PLC – PC y Profibus para la conexión con una pantalla HMI.

➢

Crear una interfaz de usuario tanto en la página web como en las pantallas HMI utilizando normativa ISA.

➢

Monitoreo control de variables analógicas y digitales.

1.3 Resumen En el presente proyecto se realizara una Comunicación Profinet entre PLC - PC y Profibus para la conexión con una pantalla posteriormente realizar una interfaz de usuario tanto en la página web como en la pantalla, basadas en normativa ISA, la interfaz web debe tener la representación de la planta controlada mediante factory IO, monitoreo control de variables analógicas y digitales, visualización de trends y datalogging, visualización de alarmas basadas en normativa ISA 18.2, y manejo de dos usuarios.

1.4 Palabras clave: ✓

PLC SIEMENS 1214

✓

TIA PORTAL

✓

Factory

✓

Profinet

✓

Profibus

✓

Interfaz Web

✓

HMI

1.5 Introducción En la industria, numerosos sistemas de manufactura y procesos continuos requieren máquinas y/o plantas productivas típicamente controladas mediante algoritmos generados en controladores lógicos programables (PLC), pudiendo ser


modificados ante nuevos requerimientos de las máquinas o plantas de manera fácil, rápida y segura mediante el uso de PLC. Por otra parte, las interfaces humano máquina (HMI), ejecutadas en una computadora personal (PC), en la actualidad se utilizan para representar de forma "idéntica" la realidad de los procesos, permitiendo a los operadores una interrelación de los equipos físicos de la planta con los equipos virtuales de las interfaces gráficas de usuario.

1.6 Materiales ✓

PLC SIEMENS 1214

✓

Computador

✓

Router

1.7 Marco Teórico TIA PORTAL El TIA Portal interactúa con otros sistemas e intercambia datos a través de interfaces abiertas. El gateway Teamcenter tiene una nueva interfaz para la gestión de datos de producto en Teamcenter, la plataforma de colaboración de datos de Siemens para el diseño, planificación e ingeniería. [1] PROTOCOLO DE COMUNICACIONES Las comunicaciones estarán basadas en el estándar OPC (Ole for Process Control). Para la utilización de un sistema que utilizará un estándar OPC será necesario realizar para cada dispositivo que no lo tenga, un servidor OPC. De esta manera las comunicaciones con dicho dispositivo serán mucho más rápidas, robustas y eficientes y estarán desacopladas del sistema global. Puesto que los inversores que forman parte del sistema son de dos tipos, deberá realizarse un servidor OPC para cada uno de ellos, uno para los inversores que poseen un protocolo basado en el estándar modbus y otro para los inversores. Para la realización de un controlador OPC será necesario seguir los siguientes pasos. 1.Estudio del dispositivo a conectar. 2.Estudio del protocolo que utiliza dicho dispositivo. 3.Conversión del protocolo actual al protocolo OPC. 4.Desarrollo e implementación del protocolo OPC para dicho dispositivo 5.Fase de prueba. [2]


TIEMPO REAL Y VISUALIZACIÓN A TRAVÉS DE LA WEB Debido a la cada vez mayor interconexión de proyectos a la Web y la necesidad de una monitorización remota del sistema se ha desarrollado un servidor Web que es capaz de mostrar en tiempo real el estado de las condiciones del sistema así como de sus variables, incluyendo a su vez la capacidad de publicar información general sobre la planta y el proyecto. [3] AJAX AJAX permite que las páginas web se actualicen de forma asíncrona mediante el intercambio de datos con un servidor web detrás de las escenas. Esto significa que es posible actualizar partes de una página web, sin volver a cargar toda la página. [4].

JSON HTML JSONP es un método para enviar datos JSON sin preocuparse por problemas entre dominios. JSONP no utiliza el objeto XMLHttpRequest. JSONP usa la etiqueta <script> en su lugar. [5]

1.8 Desarrollo Programación de TIA PORTAL se adjuntó primer bloque el restante en anexos


FACTORY IO


PAGINA WEB


1.9 Resultados El control y monitoreo del llenado de un tanque de líquido y control de cajas de un lado hacia otro mediante una banda transportadora se efectuó con el cumplimiento de los objetivos específicos y general, la interfaz Web realizada se ejecuta de manera óptima el control de este proceso. La comunicación con el OPC consigue establecer un canal de monitoreo entre la interfaz de Web y el PLC lo que contribuyó de manera oportuna el envío y recepción de información mediante nuestra página WEB en tiempo real.

1.10 ✓

Conclusiones El diagrama lógico de programación optimiza el recurso físico del PLCS71200 Siemens para que ejecute de manera sistemática el programa desarrollado para el control del llenado del Tanque de líquido y control de cajas de un lado hacia otro.

✓

La interfaz HMI ofrece herramientas intuitivas para implementar la interfaz gráfica en un control de llenado del Tanque y control de cajas de un lado hacia


otro,

adicionalmente, FACTORY IO contribuye con la compresión del

proceso de monitoreo y control del llenado de un tanque de líquidos. ✓

OPC facilita la configuración del PLC 71200 Siemens para establecer la comunicación con la interfaz gráfica en nuestra pagina WEB.

1.11

Recomendaciones ✓

✓

1.12

Establecer el mismo nombre de variables tanto en el PLCS71200, interfaz HMI, simulación Factory IO, de esta manera evitar errores de incompatibilidad en los programas de simulación. Realizar de manera sistemática la simulación y posterior implementación de cada bloque del sistema de control y monitoreo para evitar confusiones y errores en la ejecución de simulaciones.

Referencias bibliográficas

[1] «National Instrument,» [En línea]. Available: http://www.ni.com/white paper/7906/es/. [Último acceso: 09 05 18]. [2] J. Barahona, «Pololu Robotics y Electronics,» 10 junio 2013. [En línea]. Available: https://www.pololu.com/product/2130. [Último acceso: 10 Noviembre 2017]. [3] P. Maruqes Graells, «Ecuared,» 13 Julio 2013. [En línea]. Available: https://www.ecured.cu/Proceso_de_ense%C3%B1anza-aprendizaje. [Último acceso: 2017 Noviembre 08]. [4] A. R. Riego, «App Inventor,» [En línea]. Available: https://sites.google.com/site/appinventormegusta/primeros-pasos. [Último acceso: 08 Octubre 2017]. [5] R. Firoozian, Servo Motors and Industrial Control Theory, New York: Springer, 2014.

InformeFinal_OPTA3

Recommend Documents