INSTRUMENTACIN AVANZADA ALGUNAS OTRAS APLICACIONES DE LABVIEW Control

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA ALGUNAS OTRAS APLICACIONES DE LABVIEW • Control de instrumentos. • Sistemas SCADA (acrónimo de Supervisión, Control y Adquisición de Datos)

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Aplicaciones: Control de instrumentos • GPIB • USB • Ethernet • Serial

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Aplicaciones: Control de instrumentos

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Aplicaciones: Los sistemas SCADA • El término SCADA usualmente se refiere a un sistema central que monitoriza y controla un sitio completo o una parte de un sitio. • La mayor parte del control del sitio es en realidad realizada automáticamente por un Controlador Lógico Programable (PLC) y más actualmente por un Controlador de Automatización Programable (PAC). Por ejemplo un PLC puede controlar el flujo de agua fría en un proceso pero un sistema SCADA puede permitirle a un operador cambiar la temperatura que se debe alcanzar, o le permite grabar y mostrar cualquier condición de alarma como la pérdida de presión o una alta temperatura Interfaz HMI: estados, señales, setpoints, registro, etc.

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Componentes de un SCADA básico Hay protocolos que pueden viajar por más de un tipo de capa física y otros que no.

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Comunicaciones Industriales (Ejemplo: Protocolo Modbus) Lineamientos: El protocolo de comunicaciones industriales MODBUS fue desarrollado en 1979 por la empresa norteamericana MODICON y debido a que es público, relativamente sencillo de implementar y flexible se ha convertido en uno de los protocolos de comunicaciones más populares en sistemas de automatización y control. MODBUS funciona siempre en modo maestro-esclavo ( cliente - servidor ), siendo el maestro ( cliente ) quien controla en todo momento las comunicaciones con los esclavos (que pueden ser hasta 247). Los esclavos ( servidores ) se limitan a retornar los datos solicitados o a ejecutar la acción indicada por el maestro (cliente).

Comunicaciones Industriales (Ejemplo: Protocolo Modbus) INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Lineamientos: Las comunicaciones MODBUS se pueden realizar en modo ASCII o en modo RTU. En modo ASCII los bytes se envían codificados en ASCII, con su representación hexadecimal. En modo RTU se envían en binario. La capa física puede ser RS-485 o Ethernet entre otras. Cada dispositivo que utiliza MODBUS implica que tiene “lugares de memoria” (bits o registros) a los cuales se permite acceder desde un maestro. Generalmente se sigue la siguiente codificación pero puede haber otra que especifique el fabricante del equipo en cuestión. Direcciones MODBUS (codificación) 1 -10000 Salida digital 1 bit por dirección para indicar el estado de una salida, mando o relé Lectura/escritura 10001 -20000 Entrada digital 1 bit por dirección para leer el estado de una entrada digital Lectura 20001 -30000 el protocolo MODBUS estándar no hace uso de este rango de direcciones. 30001 -40000 Registro 16 bits por dirección con el estado de las medidas o entradas analógicas Lectura 40001 -50000 Registro 16 bits con los registros de salidas analógicas o de propósito general Lectura/escritura

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Modbus en Lab. VIEW Existen librerías de labview para el protocolo Modbus que se pueden descargar gratuitamente. Contienen ejemplos para maestros y esclavos, tanto en medios físicos RS-485 como en Ethernet Estas herramientas permiten acceder a las direcciones Modbus de un dispositivo

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejemplo: Conexión de Lab. View a un relé Zelio vía Modbus sobre Ethernet n Zelio logic sobre Ethernet via the Ethernet extension module Compatible Zelio Logic modular 24 VDC Connecteur RJ 45 10/100 T + Modbus TCP/IP server Adresse IP : acquisition static or dynamic Configuration : Zelio Soft 2, FBD language SR 3 B. . . BD SR 3 NET 01 BD

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejemplo: Conexión de Lab. View a un relé Zelio vía Modbus sobre Ethernet extension configuration - Zelio Soft 2 1 Menu edition : Select “Program configuration” FBD Language 2 Menu Program configuration : Click on tab Ethernet extension

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejemplo: Conexión de Lab. View a un relé Zelio vía Modbus sobre Ethernet extension configuration - Zelio Soft 2 3 4 5 ü The Ethernet extension manage until 4 connections in simultaneous. In the IP Address field : - Click on dynamic Address if the network have a bootp server - Otherwise click on Static Address and enter IP Address, Sub-network mask (here Class C network), and Gateway address If the Ethernet extension must be constantly connected to a client, enter the client address in the reserved Address field Modification of the Time-out : time after which the Ethernet extension must close an inactive connection

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejemplo: Conexión de Lab. View a un relé Zelio vía Modbus sobre Ethernet Intercambio de datos con el cliente n Se puede acceder a 8 palabras vía lenguaje BDF o 4 Input words : J 1 XT 1 to J 4 XT 1 o 4 Output words : O 1 XT 1 to O 4 XT 1

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejemplo: Conexión de Lab. View a un relé Zelio vía Modbus sobre Ethernet Intercambio de datos con el cliente n Se puede acceder al estado del relé y a su reloj calendario

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Data Exchanges with the Modbus client n Status and Clock of Zelio Logic

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejemplo: Conexión de Lab. View a un relé Zelio vía Modbus sobre Ethernet 4 words J 1 XT 1 to J 4 XT 1 accessible in writing/reading by the client INPUT 4 words O 1 XT 1 to O 4 XT 1 accessible in reading by the client OUTPUT

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA EJERCICIOS PROPUESTOS: Ejercicio 1: Utilizando las herramientas Modbus de Lab. View muestre en un panel frontal la fecha y la hora programada en un relé Zelio vía Ethernet Ejercicio 2: Programe un arranque estrella triangulo en Zelio y agregue controles para comandarlo y monitorearlo desde Lab. View vía Ethernet. Ejercicio 3: Programe un contador en Zelio y mediante Lab. View cambie el valor de preselección y supervise el conteo vía Ethernet.

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA También hay otros métodos

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Comunicaciones Industriales (con OPC)

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Comunicaciones Industriales (con OPC)

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Comunicaciones Industriales (con OPC)

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Método 2: Ejemplo: Modbus sobre RS 485 sin OPC implementado en PLC Twido Este PLC permite acceder en modo modbus a variables internas tipo bit (denominadas %Mi) y a variables internas de 16 bit (denominadas %Mwi)

INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Método 2: Ejemplo: Modbus sobre RS 485 sin OPC implementado en PLC Twido Las variables internas tipo bit (denominadas %Mi) se pueden leer o escribir y por ende están mapeadas en las direcciones modbus 1 -10000. Las variables internas de 16 bit (denominadas %Mwi) también se pueden leer o escribir y por ende están mapeadas en las direcciones mosbus 40001 -50000. Conclusión: Hay que programar el PLC y cargar en las variables %Mi y %Mwi la información que nos resulta de interés poder monitorear desde Lab. VIEW. Accederemos a las %Mi y %Mwi a través de sus direcciones Modbus con la barra de herramientas NI Modbus