UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

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1 UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA LABORATORIO DE CONTROL GUIA DE LABORATORIO N 4 CURSO: SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL TEMA : INTRODUCCIÓN AL SCADA WinCC PROFESOR : GRUPO : ALUMNO : CODIGO : NOTA : FECHA : CICLO :

2 Este material de enseñanza se hace en concordancia con lo dispuesto por la legislación sobre derechos de autor: Ley Art Pueden ser reproducidos y difundidos breves fragmentos de obras literarias, científicas y artísticas, y aun la obra entera, si su breve extensión y naturaleza lo justifican; siempre que la reproducción se haga con fines culturales y no comerciales, y que ella no entrañe competencia desleal para el autor en cuanto a aprovechamiento pecuniario de la obra, debiendo indicarse, en todo caso, el nombre del autor, el titulo de la obra y la fuente de donde se hubieron tomado. 2

3 EXPERIMENTO OBJETIVOS: Presentar los componentes básicos de WinCC y describir los principales editores con ayuda de ejemplos básicos. COMPONENTES A USAR: PC con Software WinCC V6.0 con WinCC TAG Simulator. MARCO TEORICO Un sistema SCADA es un programa que nos va a permitir la supervisión, adquisición y tratamiento de datos que provienen de un proceso. Para crear un proyecto en WinCC, se procede como sigue: 1. Inicie WinCC. 2. Cree un proyecto. 3. Seleccione e instale un PLC o un controlador. 4. Defina los tags (variables). 5. Cree y edite sus imágenes del proceso. 6. Defina sus características de tiempo de ejecución de WinCC. 7. Active sus imágenes en el tiempo de ejecución de WinCC. 8. Utilice el simulador para comprobar sus imágenes del proceso. PROCEDIMIENTO 1. INICIO DE WinCC Abrir el SCADA desde el menú Inicio 3

4 2. CREAR UN NUEVO PROYECTO Despliegue el menú Archivo y seleccione Nuevo de manera que aparezca una pantalla donde seleccionaremos Proyecto para estación monopuerto y confirme su selección pulsando el botón Aceptar. Introduzca un nombre de proyecto, por ejemplo Proyecto1 y seleccione una ruta para el proyecto. El subdirectorio recibirá el mismo nombre. Si lo desea puede cambiarlo. Pulse el botón Crear. Aparece la pantalla WinCCExplorer. En la subventana izquierda se visualiza la raíz de la jerarquía que le lleva a los diferentes pasos del proyecto. La subventana derecha visualiza el contenido del elemento seleccionado. En la subventana izquierda haga clic en el ícono Equipo. A continuación, debería ver en la subventana de la derecha un servidor con el nombre de sus ordenador. Haga clic con el botón derecho del mouse sobre este ordenador y seleccione la función Propiedades. En el siguiente cuadro de diálogo, puede definir las características del sistema de tiempo de ejecución de WinCC. 3. AGREGAR UN DRIVER DE PLC En el siguiente paso se configura el sistema de modo que el PLC pueda comunicarse con WinCC vía el driver de comunicaciones seleccionado. Para ello haga clic mediante el botón derecho del Mouse sobre Administración de variables en la subventana izquierda del explorador de WinCC. Haga clic en la función Agregar nuevo driver del menú contextual. 4

5 Seleccione uno de los drivers y confirme su selección. Por ejemplo SIMATIC S7 Protocol Suite y confirme su selección pulsando el botón Abrir ). Para establecer una nueva conexión, haga clic + delante del driver visualizado. A continuación, se visualizarán todas las unidades de canal disponibles. Haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre la unidad de canal MPI. Haga clic en la función Nueva conexión del menú contextual. En el cuadro de diálogo Propiedades del enlace que aparece a continuación, introduzca PLC1 en el campo correspondiente a nombre. Haga clic en Aceptar para confirmar su entrada. 5

6 4. DEFINIR TAGS Los tags son variables localizadas en memoria del SCADA, que representan o bien valores reales, tales como la temperatura de un calentador, o bien valores internos calculados o simulados dentro del SCADA. Los primeros denominados tags de proceso ( external tags, power tags ) son unas asignaciones de memoria dentro de un PLC o dispositivo similar. Por ejemplo la temperatura del calentador es detectada mediante un sensor y se guardará en el PLC. Los canales de comunicación transferirán el valor de la temperatura al WinCC vía una conexión. Los tags internos son asignaciones de memoria dentro de WinCC que cumplen la misma funcionalidad que un PLC. Pueden calcularse y modificarse dentro de WinCC. Todos los tags pueden organizarse en grupos. De este modo se obtiene una mayor claridad. En esta práctica solo utilizaremos tags internos. Crear Tags internos Despliegue el nodo Administración de variables en el explorador de WinCC. A continuación, haga clic con el botón derecho del mouse sobre la línea Variables internas. En el menú contextual, haga clic en Variable nueva. En la ventana de diálogo Propiedades de variable, asigne al Tag un nombre. Por ejemplo Nivel_Tanque. 6

7 En la lista correspondiente a los tipos de datos, seleccione Valor de 16 bits sin signo. Confirme su entrada pulsando Aceptar. Todos los tags internos creados aparecerán en la subventana derecha de la ventana del explorador de WinCC. Para cada Tag que necesite, simplemente repita estos pasos. 5. CREAR Y EDITAR IMÁGENES DEL PROCESO 5.1 Crear imágenes del proceso En la subventana izquierda del explorador de WinCC, haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre Graphics Designer para abrir su menú contextual. En el menú contextual, haga clic en Nueva imagen. A continuación, un archivo gráfico con el nombre NewPdl0.Pdl (.Pdl = Picture Description File ) se generará y se visualizará en la subventana derecha del explorador de WinCC. En la subventana derecha, haga clic en NewPdl0.pdl con el botón derecho del mouse. Haga clic en la función Cambiar el nombre de la imagen del menú 7

8 contextual. En el siguiente cuadro de diálogo, introduzca un nuevo nombre. Por ejemplo INICIO.Pdl. Ahora cree una segunda imagen y asígnele el nombre EJEMPLO.Pdl. Para ello, siga los pasos descritos anteriormente. 5.2 El diseñador gráfico Para abrir el diseñador gráfico con la imagen INICIO.pdl, haga doble clic en ella en la subventana derecha del explorador. Paleta de colores: Asigna colores a los objetos seleccionados. Paleta de objetos: Contiene los objetos estándar (rectángulo, elipse, etc.), objetos inteligentes (control de Ole, campos de entrada/salida, etc.), objetos de ventana (botones, casillas de verificación,etc). Paleta de estilos: Cambia el aspecto del objeto seleccionado. Funciones de alineamiento: Permite cambiar la posición absoluta de los objetos. Funciones de ampliar: Define el factor de zoom. Barra de menús: Contiene los comandos para el diseñador gráfico. 8

9 Barra de capas: Permite visualizar una de las 16 capas. Por defecto, se selecciona la capa La imagen del proceso Como primer proyecto, crear en INICIO.pdl la siguiente imagen, siguiendo los pasos descritos a continuación Crear un botón Primero configuraremos un botón que permita conmutar entre las dos imágenes INICIO.pdl y EJEMPLO.pdl durante el tiempo de ejecución. Seleccione Botón que se encuentra en Objetos Windows en la paleta de objetos de la imagen INICIO.pdl, y arrástrelo a la imagen a crear. Aparecerá el diálogo Botón Configuración. Introduzca un nombre en el campo Texto. Por ejemplo, podría introducir el nombre de la imagen a la que desea desplazarse: EJEMPLO. 9

10 Para seleccionar la imagen a la que se desea cambiar, haga clic en el icono del área Cambiar imagen con clic. En el siguiente diálogo haga doble clic en la imagen EJEMPLO.Pdl. Cierre el diálogo Botón Configuración y guarde su imagen INICIO.Pdl. Configurar un segundo botón Para poder volver de la imagen EJEMPLO.Pdl a la imagen inicial durante el tiempo de ejecución, configure un botón en la imagen EJEMPLO.Pdl que permita cambiar a la imagen INICIO.Pdl. Abra la imagen EJEMPLO.Pdl y siga el procedimiento similar al anterior. 5.5 Configurar la imagen de proceso Crear el tanque En la barra de menús del diseñador gráfico de la imagen INICIO.Pdl, haga clic en Ver Librería. La librería de objetos se visualizará con su propia barra de herramientas y carpetas de objetos. Haga doble clic en Librería Global y, a continuación, sobre la carpeta Elementos de campo de la subventana derecha. Haga doble clic en la carpeta Depósitos. 10

11 Para obtener una vista preliminar de los depósitos disponibles, haga clic en el icono correspondiente en la barra de herramientas de la librería del diseñador de gráficos. Haga clic en Tank1 y arrastre con el botón izquierdo del mouse pulsado el depósito a la ventana. Crear las tuberías y válvulas Desde la librería global Elementos de campo Tuberías Smart Objects, inserte los tubos necesarios en la imagen. Desde la librería global Elementos de campo Válvulas Smart Objects, inserte las válvulas necesarias en la imagen. Crear texto estático En la paleta de objetos, seleccione Objetos estándar Texto estático. Posicione el objeto en el extremo superior derecho de la ventana y arrástrelo con el botón pulsado del mouse hasta que tenga el tamaño deseado. Introduzca un título. Por ejemplo Tanque de agua. Defina 20 para el tamaño de la fuente. 5.6 Dinamizar la indicación de nivel Un objeto se dinamiza enlazando una de sus características con un Tag. Para visualizar o modificar las características de un objeto, haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre el objeto deseado. En el menú contextual, haga clic en Propiedades. 11

12 En la subventana izquierda, haga clic en Definido por el usuario. En este proyecto el Tag Nivel_Tanque debe dinamizar el nivel del tanque. En la subventana derecha, haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre la bombilla transparente al lado de Process. En el menú contextual, seleccione Variable. Habilitar un check en Variables de WinCC, lista de todas las variables seleccionar Nivel _Tanque de la lista de Tags. A continuación, haga clic en el botón Aceptar. La bombilla transparente se pondrá verde. En la fila Process de la columna Actual., haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre el ciclo visualizado (2 sec). En el menú contextual, haga clic en la selección 2 s. 12

13 En la fila Fill Level de la columna Update Cycle (Current.), haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre el ciclo visualizado (2 sec). En el menú contextual, haga clic en la selección 2 s. Las definiciones estándar de los valores mínimo y máximo para el diagrama de barras del depósito son 0 y 100, respectivamente. Se ha enlazado el Tag Nivel_Tanque con el atributo Process. 5.7 Crear y dinamizar un campo de entrada/salida En el borde superior del diagrama de barras, la imagen del proceso tiene un campo de entrada/salida. Este campo no solamente, sirve para visualizar el valor de un Tag, sino que también indica los cambios del valor del Tag. Crear un campo de entrada/salida Para crear un campo de entrada/salida, seleccione en la paleta de objetos Objetos Smart Campo E/S. Posicione el campo de entrada/salida en la ventana de archivos y arrástrelo con el botón pulsado del mouse, hasta que tenga el tamaño deseado. A continuación, aparecerá el diálogo Configuración de campo E/S. Seleccione lo siguiente Variable : Nivel_Tanque. Como ciclo de actualización, seleccione 500 ms. A continuación, haga clic en el botón Aceptar. 13

14 Dinamizar un campo de entrada/salida Haga clic mediante el botón derecho del mouse sobre el campo de entrada/salida creado. En el menú contextual, haga clic en Propiedades. En la subventana izquierda, haga clic en la característica Límites. En la subventana derecha, haga doble clic en Valor límite inferior. En el siguiente diálogo, introduzca 0. A continuación, haga clic en Aceptar para confirmar su entrada. En la subventana derecha, haga doble clic en Valor límite superior. En el siguiente diálogo, introduzca 100. A continuación, haga clic en Aceptar para confirmar su entrada. Guarde su imagen INICIO.Pdl y minimice el diseñador de gráficos. 6. DEFINIR CARACTERÍSTICAS DE TIEMPO DE EJECUCIÓN En la subventana izquierda del explorador de WinCC, haga clic en Equipo. En la subventana derecha del explorador de WinCC, haga clic en el nombre del ordenador. En el menú contextual, haga clic en Propiedades. Haga clic en la ficha Runtime Graphics. En este panel puede definir el aspecto de la pantalla del tiempo de ejecución y una imagen inicial. Para seleccionar una imagen inicial, haga clic en Buscar y, a continuación, seleccione en el diálogo su imagen INICIO.Pdl. Después haga clic en Aceptar. Bajo Atributos de ventana, active las casillas de verificación Título, Maximizar, Minimizar y Ajustar imagen. 14

15 Haga clic en Aceptar para cerrar la ventana de características. Ahora puede trabajar en el modo de tiempo de ejecución. 7. ACTIVAR EL PROYECTO Para ver como se presentará el proyecto durante el tiempo de ejecución: Haga clic en las opciones Archivo y Activar de la barra de menús del explorador de WinCC. (También puede hacer clic en el botón Activar en la barra de herramientas del explorador de WinCC). Después de un breve periodo de carga, se visualizará la siguiente pantalla. 15

16 Ingrese valores en el campo I/O y observe como las barras se mueven de acuerdo al valor ingresado. Clic sobre el botón EJEMPLO para pasar a la imagen EJEMPLO.Pdl. Allí pulse el botón INICIO para regresar a INICIO.Pdl. 8. UTILIZAR EL SIMULADOR Si no se ha conectado ningún PLC activo con WinCC, puede utilizar el simulador para probar el proyecto. Para iniciar el simulador, haga clic en Inicio SIMATIC WinCC WinCC TAG Simulator en la barra de tareas de Windows. Es necesario activar un proyecto (durante el tiempo de ejecución) para garantizar que el simulador funcione correctamente). En el diálogo del simulador, seleccione los Tags que desea simular. Para ello, haga clic en Edit New Tag. En el diálogo Variables -Proyecto, seleccione el Tag interno Nivel_Tanque y, a continuación, haga clic en Aceptar. En el panel Properties, haga clic en el tipo de simulación Inc. Introduzca 0 y 100 para los valores inicial y final, respectivamente. Marque la casilla de verificación active. 16

17 Vaya a List of Tags y pulse Start Simulation. En la pantalla Simulation se observará los valores de la variable. Abra la pantalla WinCC-Runtime y observe cómo el simulador transfiere a su imagen valores reales. 17

18 TAREA 1. Describa y realice el procedimiento para: a) Crear el grupo de tags de proceso denominado GrupoA. b) Dentro del grupo, crear tres variables: Nombre Data type Linear scaling Nivel Unsigned 32 bit value Process value range: 0 a 5 Tag value range: 0 a 50 Temperatura Signed 16 bit value Process value range: - 5 a 5 Tag value range: -100 a 100 Flujo Unsigned 16 bit value Process value range: 4 a 20 Tag value range: 0 a En la imagen EJEMPLO.Pdl crear la imagen de un intercambiador de calor donde se apreciará la temperatura del agua caliente, con los objetos que Ud. considere necesarios. Dar rienda suelta a su creatividad. 3. Siguiendo los procedimientos vistos, pruebe el proyecto mediante el simulador. 18