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Gestión de ensayos eléctricos vía ModBUS
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Gestión de ensayos eléctricos vía MODBUS
Manual de usuario
Moisés San Martín Ojeda http://sites.google.com/site/aulamoisan/
Departamento de Ingeniería Eléctrica
Universidad de Valladolid
Julio 2010
Gestión de ensayos eléctricos vía ModBUS
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1. Características generales .............................................................................................. 3
2. Funcionamiento del programa .................................................................................... 4
3. Almacenamiento y recuperación de datos ................................................................... 8
4. Exportar datos ............................................................................................................... 9
5. Descripción del resto de opciones y controles ........................................................... 10
6. Instalación del programa de Gestión de Ensayos Eléctricos .................................... 11
7. Configuración del programa de Gestión de Ensayos Eléctricos ............................. 14
7.1. Configuración de las máquinas y los ensayos ............................................................... 15
7.2. Configuración de lecturas virtuales .............................................................................. 21
7.3. Parámetros de los aparatos de medida ......................................................................... 23
Gestión de ensayos eléctricos vía ModBUS
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1. Características generales
Gestión de ensayos eléctricos vía ModBUS pretende ser un software de
propósito general para el control y adquisición de datos de equipos que incorporan
módulo de comunicaciones con protocolo MODBUS. Los equipos de control podrían
ser autómatas, variadores de frecuencia, etc, y los equipos de adquisición aparatos de
medida.
Al hablar de propósito general entendemos un programa que sirva para el control
de cualquier práctica de ensayos eléctricos, en particular las realizadas en el laboratorio
de Máquinas Eléctricas. Con el presente programa podremos realizar distintas prácticas,
dependiendo del ensayo que deseemos realizar, incluso es posible diseñar una pantalla
para cada ensayo que se realice sobre las máquinas. Por lo tanto, el software nos va a
permitir modificar la apariencia de la pantalla, el número de medidas del ensayo, los
cálculos necesarios para cada ensayo, y en general, todos aquellos elementos que
aparezcan en el programa.
El programa no sólo tomará las lecturas de los aparatos de medida, sino que va a
permitir su manipulación. Así, es posible, a partir de las lecturas tomadas, calcular otras
nuevas, lo que llamaremos medidas virtuales. Estas operaciones las realizará en cada
instante en el que se miden nuevas variables.
Otra característica incluida en el programa es el almacenamiento de los valores
de las magnitudes. Todos los datos adquiridos son almacenados (de manera automática)
para su posterior tratamiento, por lo que el programa puede ser usado tanto para adquirir
datos, como para el posterior análisis de ellos sin necesidad de estar conectado a los
aparatos de medida.
Los datos que el programa almacena son únicamente las lecturas reales, dado
que las virtuales van a poder ser nuevamente calculadas teniendo aquellas. Esto va a
permitir el modificar las variables virtuales tanto para realizar nuevas medidas como en
el tratamiento posterior, cuando ya se trabaja con los datos almacenados.
IMPORTANTE: El programa puede ser utilizado en modo conectado y en modo
simulación a partir de los ficheros de datos almacenados.
Como característica fundamental, y para que se pueda trabajar con los datos sin
necesidad de disponer de este programa, se incluye la función de Exportar, que pasará
los datos obtenidos de los aparatos de medido a un fichero con formato de hoja de
cálculo.
En las explicaciones del programa se va a utilizar los datos obtenidos en el
ensayo de un motor de inducción y de un alternador síncrono, pero se podrá utilizar para
cualquier ensayo con medidas eléctricas (motores de corriente continua,
transformadores, dinamos, etc.)
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2. Funcionamiento del programa
Una vez instalado el programa (ver siguientes apartados), se procederá para su
ejecución como en el resto de los programas.
Para iniciar el programa, pulsar con el ratón en Inicio -> Programas ->
Practicas de medida -> Medidas Electricas. Aparecerá la pantalla de la siguiente figura
que constituye el esqueleto de la aplicación.
Lo primero que deberemos hacer es seleccionar un esquema correspondiente a
un ensayo a realizar. (Se puede observar en la parte superior del programa el texto
+++++ Esquema sin seleccionar +++++). Para seleccionar un esquema lo haremos a
partir del menú general, en la opción correspondiente (Seleccionar esquema, del menú
desplegable General).
Esta opción para selección de un esquema de ensayo contiene todos los
esquemas configurados por el usuario. Por defecto aparecerán únicamente dos, pero
mediante los ficheros de configuración es posible añadir más tipos de esquemas (véase,
para más información al respecto, el apartado correspondiente a la configuración del
programa, situado en las páginas siguientes de este texto).
Al seleccionar uno de los esquemas, por ejemplo Carga monofásica, tendremos
una pantalla similar a la representada en la figura siguiente.
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En este pantalla tenemos los siguientes elementos:
- Un control, denominado Lectura, y que accionaremos para comunicar el
programa con los distintos aparatos de medida y un indicador, denominado
Escritura, que nos indica si la comunicación con los equipos de control es
correcta.
- En la parte superior izquierda tenemos un dibujo con un esquema unifilar del
ensayo a realizar. Este dibujo es un fichero bmp (Carga monofasica.bmp)
situado en el directorio correspondiente al ensayo, y que puede ser
modificado a voluntad con programas tales como MSPaint, Corel, etc. De la
misma manera es posible incluir otro tipo de ficheros: jpg y png.
- Una gráfica donde se representarán cualquiera de las medidas (tanto reales
como virtuales).
- Medidor con dos agujas.
- Una vez accionado el control Lectura aparecerán controles en forma de
flecha y rectangulares que permiten la conexión y desconexión de elementos
(en el ejemplo tendremos dos controles pulsadores de flecha para subir y
bajar tensión, y cuatro controles rectangulares para conectar distintas cargas
eléctricas).
- Otros indicadores, que explicaremos posteriormente, aparecerán una vez que
se realicen las lecturas de los aparatos de medida.
A continuación, para obtener los datos procedentes de los aparatos de medida se
deberá pulsar la opción Lectura,
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Si el control Lectura cambia su color a verde nos indicará comunicación
correcta con los citados aparatos. (En el caso de que este control se ponga de color rojo,
véase los apartados de configuración para ver posibles errores, en páginas posteriores).
Mediante los distintos controles podemos conectar diferentes cargas eléctricas y
subir y bajar la tensión de la fuente.
Observe que se han añadido los siguientes elementos:
- Una serie de indicadores esparcidos por la pantalla con las distintas lecturas
(reales como virtuales). Es posible poner hasta treinta de estos indicadores.
- Debajo del medidor de dos agujas, tenemos representado un diagrama
fasorial con las magnitudes tensión e intensidad. Las magnitudes a
representar se pueden modificar, y también se puede añadir otra magnitud al
diagrama.
- A medida que se van adquiriendo datos, sobre la gráfica se van
representando los distintos valores y cambia el esquema (en el ejemplo se ha
conectado una resistencia, por lo que el interruptor se ha cerrado y se ha
dibujado una resistencia.
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En el caso de la gráfica, tanto
en el eje X como en el eje Y,
podremos seleccionar la magnitud que
representaremos en cada eje entre
todas las lecturas realizadas (tanto
reales como virtuales).
IMPORTANTE: El programa se ha usado para adquirir los datos de una práctica de
generación de circuitos monofásicos, pero puede ser usado para otras aplicaciones de
adquisición de datos.
Toda la aplicación se controla desde el menú superior desplegable, que
explicamos brevemente a continuación. Dispone de tres submenús (General, Datos
almacenados y Ayuda).
En el primer submenú (General) están
las opciones para seleccionar el esquema
correspondiente al ensayo que se va a realizar.
A continuación tenemos la opción de grabar en
un fichero separado los datos representados en
la gráfica. Además, está la opción de exportar
datos que permitirá pasar los datos a una hoja
de cálculo y la de salida del programa.
Las opciones del segundo
submenú (Datos almacenados)
permitirán trabajar con los datos
almacenados. No estará operativo si
no hay ningún esquema seleccionado.
En el tercer submenú de Ayuda
podremos presentar la pantalla de
presentación del programa con los
datos del mismo, autor, software
utilizado, etc.
Si seleccionamos un esquema diferente, obtendremos otra pantalla (totalmente
configurable), con distintos elementos. Como ejemplo véase la siguiente figura que
representa la pantalla correspondiente a otro esquema titulado Transformador
monofásico.
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Observe que han cambiado tanto la posición como el tamaño de algunos
indicadores, y que en el gráfico permite seleccionar nuevas variables que ahora se
obtienen. Además, en este caso, algunos de los controles tienen un texto adjunto que
indica la condición para que puedan ser accionados. Si esta condición no se cumple
estos controles aparacen difusos no permitiendo al usuario su modificación.
3. Almacenamiento y recuperación de datos
De manera automática (sin intervención del usuario), el programa almacena los
datos (en un directorio con el nombre del esquema). Mediante el control de Gestión de
Ensayos Eléctricos situado en Lecturas anteriores, es posible representar los datos
anteriores mientras el programa continúa adquiriendo los datos de los aparatos de
medida. Para ello, al elegir esta opción, aparece a la derecha un control horizontal con
flechas para movernos por los datos anteriores, así como la fecha en la que se ha
realizado la lectura.
Al dejar de adquirir los datos, se crea el citado fichero en el directorio
correspondiente.
IMPORTANTE: Los datos son almacenados en un subdirectorio con el mismo nombre
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del esquema seleccionado situado en el directorio de instalación.
Una vez almacenados los datos, y sin necesidad de estar conectado a los aparatos
de medida, es posible analizar el comportamiento de la máquina a partir de los datos
almacenados. Este modo de funcionamiento lo podemos considerar como modo de
simulación.
Para poder recuperar los datos,
en el control de lectura seleccionamos
en el menú desplegable Datos
almacenados, la opción Ficheros
(esta opción no se puede elegir
mientras está adquiriendo datos), que
nos muestra todos los datos
almacenados en el fichero
correspodiente.
Si deseamos buscar en otro directorio, seleccionamos la opción – FICHEROS –
Buscar en disco y aparecen a continuación los ficheros almacenados en el directorio de
almacenamiento, como se puede ver en la siguiente figura:
Una vez seleccionado el fichero, y mediante el control horizontal comentado
anteriormente, se puede visualizar todos los estados ensayados de la máquina.
IMPORTANTE: El programa puede trabajar en modo simulación (sin conexión de
aparatos de medida), a partir de los datos almacenados procedentes de los ensayos.
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4. Exportar datos
Mediante la opción Exportar, del menú desplegable General, podemos pasar los
datos en memoria a un fichero con formato de hoja de cálculo.
IMPORTANTE: Para poder exportar los datos, primero deberemos tenerlos en
memoria. Para ello iremos a la opción Lectura (si tenemos los aparatos de medida
conectados) o a la opción Ficheros, si deseamos exportar datos almacenados.
Una vez seleccionada la opción de Exportar, nos preguntará el nombre del
fichero exportado. Es conveniente poner como extensión la de las hojas de cálculo.
Al abrir ese fichero con un programa de hoja de cálculo, nos aparecerán
ordenados cronológicamente todos los datos correspondientes a las lecturas reales.
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5. Descripción del resto de opciones y controles
A continuación describimos el resto de controles que aparecen en el programa.
Control para limpiar los datos del gráfico XY.
Acerca de … Esta opción situada en el menú desplegable Ayuda
presenta algunos datos sobre el lenguaje utilizado para generar
este programa, el autor, etc. (véase figura siguiente).
Control para salir del programa. Presenta una pantalla de
confirmación de salida. También se puede elegir esta opción
desde el menú General.
6. Instalación del programa de Gestión de Ensayos Eléctricos
Los requisitos necesarios para el correcto funcionamiento del programa de
Gestión de Ensayos Eléctricos vía MODBUS son los siguientes:
- PENTIUM o superior
- 8 Mb de memoria RAM mínima
- Tarjeta gráfica SVGA configurada en 800600 pixeles
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- Windows 2000, XP, Vista, 7.
Una vez comprobado que el ordenador cumple los requerimientos anteriores,
podemos instalar el programa introduciendo el disco de instalación en la unidad flexible
y seleccionar Setup.
Si elegimos la opción Next aparecerá la siguiente pantalla, que nos permitirá
modificar el directorio donde se copiarán los programas. (Por defecto C:\Archivos de
Programa\Gestión de Ensayos Eléctricos).
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Si continuamos con la instalación se copiarán los ficheros al disco creándose un
grupo de programas (Gestión de ensayos eléctricos) con el ejecutable principal (Gestión
de ensayos eléctricos.EXE).
Para desinstalar la aplicación, deberemos hacerlo desde la opción Agregar o
quitar programas del PANEL DE CONTROL.
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7. Configuración del programa de Gestión de Ensayos Eléctricos
IMPORTANTE: Todos los datos de configuración están en ficheros INI, situados en el
directorio donde se instala el programa. La modificación erronea de estos ficheros puede
conducir al funcionamiento incorrecto del programa.
Para modificar la configuración del programa de Medidas Eléctricas,
simplemente habrá que modificar el fichero INI correspondiente, cuyas variables
detallamos a continuación. Como fichero INI, tiene la misma estructura que los ficheros
de configuración de windows con distintas secciones y variables.
La estructura de estos ficheros de configuración está detallada en la siguiente
tabla:
Estructura de los ficheros de configuración
Nombre del programa.ini Fichero de configuración del entorno.
Nombre del programa 1.ini Fichero donde se detallan todos los programas INI, y
que se especifican más abajo.
Aparatos de medida.ini Variables de los aparatos de medida.
Aparatos de control.ini Variables de los equipos de control.
Esquemas.ini Nombre de esquemas de ensayo y
conexiones.
Esquemas tipo.ini Esquemas de ensayo tipo, con
magnitudes..
Indicador.ini Indicadores tipo que presentaran los
datos procedentes de los ensayos..
En el fichero Gestión de ensayos eléctricos.ini tenemos los datos de
configuración del entorno del programa:
[Gestión de ensayos eléctricos]
hour24=True
dateDayFirst=True
recentUserName="Dpto. Ingenieria Electrica"
WebServer.Enabled=False
WebServer.LogEnabled=False
AdviceEnabled=False
prefDlgTestData=1234
El parámetro WebServer permite activar un Servidor WEB para acceder al
programa vía WEB.
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En el fichero Gestión de ensayos eléctricos 1.ini) están situados los nombre de
todos los ficheros de configuración. Ver ejemplo a continuación.
[Ficheros]
NumFichero=5
Fichero1="Esquemas.ini"
Fichero2="Esquemas tipo.ini"
Fichero3="Aparatos de medida.ini"
Fichero4="Aparatos de control.ini"
Fichero5="Indicador.ini"
7.1. Configuración de las máquinas y los ensayos
Como se anunciaba en el apartado de características, este software pretende ser
de propósito general, de tal manera que sea posible realizar cualquiera de los ensayos
correspondientes a las distintas asignaturas de Ingeniería Eléctrica.
Todos los parámetros de configuración referente tanto a las máquinas como a los
ensayos, están en los ficheros Esquemas.ini y Esquemas tipo.ini.
A continuación presentamos parte del fichero Esquemas.ini donde está
identificado el nombre de las máquinas que se van a ensayar, el tipo de ensayo y la
conexión de los aparatos de medida.
[Maquinas]
NumNombre=10
Nombre1="Carga monofásica (I)"
Nombre2="Carga monofásica (II)"
Nombre3="Carga trifásica"
Nombre4="Transformador monofásico"
Nombre5="Transformador trifásico"
Nombre6="Motor Asíncrono"
Nombre7="Motor Asíncrono - Freno"
Nombre8="Motor Asíncrono - Máquina de cc"
Nombre9="Motor de cc"
Nombre10="Síncrona - Motor de cc"
[Carga monofásica (II)]
Tipo="Medida monofásica 2"
NumMag=6
Mag1= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:00)"
Mag2= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:01)"
Mag3= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:02)"
Mag4= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:03)"
Mag5= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:04)"
Mag6= "(CVM96-RS*COM3*9600*30:20)"
NumSal=8
Sal1= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:200)
Sal2= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:201)
Sal3= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:217)
Sal4= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:218)
Sal5= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:219)
Sal6= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:220)
Sal7= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:221)
Sal8= (Automata-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*10:222)
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[Carga trifásica]
Tipo="Medida trifásica"
NumMag=8
Mag1= "(CVM96A-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:00)"
Mag2= "(CVM96A-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:01)"
Mag3= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:15)"
Mag4= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:16)"
Mag5= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:18)"
Mag6= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:34)"
Mag7= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:30)"
Mag8= "(CVM96-Ethernet TCP*100.100.100.1*2100*01:20)"
En la sección Nombre tenemos los nombres de las distintas máquinas o de los
distintos ensayos. Cada uno de los nombres mencionados va a disponer de una sección
independiente donde se indicará el tipo de ensayo (Tipo), las conexiones con los
aparatos de medida (Mag)y con los dispositivos de control (Sal), que comentaremos
posteriormente.
La conexión de los aparatos de medida tiene la siguiente sintaxis:
(Tipo de aparato de medida – Tipo de comunicacion*Dirección IP o Puerto
serie*Puerto IP o velocidad*Número de periférico: Dirección)
Existen tres tipos de comunicación, dos por medio de Internet (Ethernet TCP,
Ethernet UDP) y otra por medio del puerto serie (RS)
Por lo tanto, el texto "(CVM96-RS*COM3*9600*30:19)" significa que se
está leyendo la dirección 19 del analizador de redes CVM96 que tiene como número de
periférico el 30 conectado en el puerto serie COM3 a una velocidad de 9600 baudios.
Cada magnitud puede ser leída de una sola dirección, o puede ser producto de varias
direcciones (por ejemplo "(CVM96-RS*COM3*9600*30:19)-(CVM96-
RS*COM3*9600*30:20)"). Aquí solamente se admiten operaciones de suma, resta,
multiplicación y división.
De igual modo "(CVM96-Ethernet
TCP*150.11.14.200*2168*01:08)" significa que se está leyendo la dirección
08 del analizador de redes CVM96 que tiene como número de periférico el 01
conectado en el puerto 2168 de la dirección IP 150.11.14.200 configurado como
protocolo TCP.
Además de leer las magnitudes de los aparatos de medida, también es posible
adquirir la fecha en la que se producen las lecturas. La fecha se adquiere del propio
ordenador mediante la siguiente sintaxis: Mag4 = “Fecha”. Esta variable adquiere
la fecha en formato LabVIEW, es decir expresa los segundos desde el 1 de Enero de
1904. En la presentación de este dato en el programa aparecerá el formato de fecha (Dia
y hora). En la exportación a fichero de hoja de cálculo aparecerá el número de segundos
absoluto.
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Es muy importante que demos un nombre distinto a cada máquina que deseemos
ensayar, pues todos los datos adquiridos van a ir a parar a directorios identificados por
este nombre. De esta manera, si se trata de ensayar máquinas síncronas, y el laboratorio
dispone de distintas máquinas de este tipo, pondremos como nombres tantos como
máquinas tengamos, aunque los ensayos sean comunes para todas ellas.
La clave Tipo que aparece en todas las secciones correspondientes a los
nombres de las máquinas va a identificar el tipo de ensayo que se va a realizar a las
máquinas eléctricas. Los parámetros correspondientes al tipo de ensayo están en el
fichero Esquemas tipo.ini cuyo contenido detallamos a continuación.
[Tipo]
Numero=10
Tipo1="Medida
monofásica"
Tipo2="Medida
monofásica 2"
Tipo3="Medida
trifásica"
Tipo4="Síncrona
trifásica"
Tipo5="Asincrona1"
Tipo6="Trafos mono"
Tipo7="Trafos tri"
Tipo8="Motor c.c."
Tipo9="Asincrona2"
Tipo10="Asincrona3"
[Medida monofásica]
NumMag=7
Mag1=Vb
UniMag1=voltios
Mag2=I
UniMag2=amperios
Mag3=P
UniMag3=vatios
Mag4=Q
UniMag4=var
Mag5="Factor de
potencia"
UniMag5=""
Mag6="Maxímetro"
UniMag6="W"
Mag7="Energía"
UniMag7="Wh"
NumVirtual=1
Virtual1="Phi"
Formula1="Mag8=-
atan(Mag4/Mag3)*180/pi
(1)"
UniVir1=" º"
NumResult=12
Result1="Figura"
Figura1="Carga
monofásica.bmp"
PosX1=10
PosY1=49
Width1=440
Height1=407
Result2="Texto"
PreInd2="I = "
Indica2= Mag2
PosInd2=" A"
PosX2=15
PosY2=150
Result3="Texto"
PreInd3="Vb = "
Indica3= Mag1
PosInd3=" V"
PosX3=192
PosY3=115
Result4="Texto"
PreInd4="P = "
Indica4= Mag3
PosInd4=" W"
PosX4=220
PosY4=137
Result5="Texto"
PreInd5="Q = "
Indica5= Mag4
PosInd5=" VAr"
PosX5=220
PosY5=152
Result6="Texto"
PreInd6="P maxim = "
Indica6= Mag6
PosInd6=" W"
PosX6=220
PosY6=182
Result7="Texto"
PreInd7="Cos Phi = "
Indica7= Mag5
PosInd7=""
PosX7=220
PosY7=167
Result8="Texto"
PreInd8="Phi = "
Indica8= Mag8
PosInd8=" º"
PosX8=540
PosY8=140
Result9="Medidor2"
IndicA9= Mag3
IndicB9= Mag4
CaptionA9= "P(W)"
CaptionB9= "Q(VAr)"
PosX9=250
PosY9=215
Width9=240
Height9=100
Result10="Fasorial"
LeyendaA10="Vb"
LeyendaB10="I"
LeyendaC10=
ModuloA10=Mag1
ModuloB10=Mag2
ArgB10=Mag8
ModuloC10=
ArgC10=
PosX10=478
PosY10=161
Width10=270
Height10=266
Result11="Texto"
PreInd11="Energía =
"
Indica11= Mag7
PosInd11=" Wh"
PosX11=220
PosY11=197
Result12="Grafico"
IndicA12= Mag3
IndicB12= Mag4
CaptionA12= "P(W)"
CaptionB12=
"Q(VAr)"
PosX12=200
PosY12=310
Width12=260
Height12=160
[Medida monofásica
2]
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NumMag=6
Mag1=Vb
UniMag1=voltios
Mag2=I
UniMag2=amperios
Mag3=P
UniMag3=vatios
Mag4=Q
UniMag4=var
Mag5="Factor de
potencia"
UniMag5=""
Mag6="Frecuencia"
UniMag6="Hertzios"
NumVirtual=2
Virtual1="Phi"
Formula1="Mag7=atan(Ma
g4/Mag3)*180/pi(1)"
UniVir1=" º"
Virtual2="Desfase"
Formula2="Mag8=-
atan(Mag4/Mag3)*180/pi
(1)"
UniVir2=" º"
NumResult=17
Result1="Figura"
Figura1="Carga
monofásica.bmp"
PosX1=10
PosY1=49
Width1=440
Height1=407
Result2="Texto"
PreInd2="I = "
Indica2= Mag2
PosInd2=" A"
PosX2=15
PosY2=150
Result3="Texto"
PreInd3="Vb = "
Indica3= Mag1
PosInd3=" V"
PosX3=192
PosY3=115
Result4="Texto"
PreInd4="P = "
Indica4= Mag3
PosInd4=" W"
PosX4=220
PosY4=152
Result5="Texto"
PreInd5="Q = "
Indica5= Mag4
PosInd5=" VAr"
PosX5=220
PosY5=167
Result6="Texto"
PreInd6="Cos Phi = "
Indica6= Mag5
PosInd6=""
PosX6=220
PosY6=182
Result7="Texto"
PreInd7="Phi = "
Indica7= Mag7
PosInd7=" º"
PosX7=260
PosY7=440
Result8="Medidor2"
IndicA8= Mag3
IndicB8= Mag4
CaptionA8= "P(W)"
CaptionB8= "Q(VAr)"
PosX8=320
PosY8=145
Width8=240
Height8=100
Result9="Fasorial"
LeyendaA9="Vb"
LeyendaB9="I"
LeyendaC9=
ModuloA9=Mag1
ModuloB9=Mag2
ArgB9=Mag8
ModuloC9=
ArgC9=
PosX9=228
PosY9=316
Width9=270
Height9=266
Result10="Grafico"
IndicA10= Mag3
IndicB10= Mag4
CaptionA10= "P(W)"
CaptionB10= "Q(VAr)"
PosX10=600
PosY10=270
Width10=260
Height10=248
Result11="Texto"
PreInd11=""
Indica11= Mag6
PosInd11=" Hz"
PosX11=143
PosY11=63
Result12="Pulsadorarri
ba"
CaptionA12="Subir
tensión (Sal 1) "
Condicion12=""
Salida12= Sal1
PosInd12=" A"
PosX12=277
PosY12=80
Result13="Pulsadora
bajo"
CaptionA13="Bajar
tensión (Sal 2)"
Condicion13=""
Salida13= Sal2
PosInd13=" A"
PosX13=277
PosY13=120
Result14="Interrupt
or"
CaptionA14="Resiste
ncia (Sal 3)"
Salida14= Sal3
Condicion14=""
PosInd14=" A"
PosX14=640
PosY14=140
Result15="Interrupt
or"
CaptionA15="Bobina
(Sal 4)"
Salida15= Sal4
Condicion15=""
PosInd15=" A"
PosX15=640
PosY15=170
Result16="Interrupt
or"
CaptionA16="Condens
ador (Sal 5)"
Salida16= Sal5
Condicion16=""
PosInd16=" A"
PosX16=640
PosY16=200
Result17="Interrupt
or"
CaptionA17="Resiste
ncia serie (Sal 6)"
Salida17= Sal6
Condicion17=""
PosInd17=" A"
PosX17=640
PosY17=230
…
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La estructura del fichero es la siguiente: En primer lugar tenemos la sección
Tipo donde se detallan el número de ensayos definido. Es posible definir más tipos de
ensayos con el fin de incorporar nuevas máquinas.
Cada tipo de ensayo va a disponer de una sección particular donde se detallará:
- Número de magnitudes a adquirir
- Variables virtuales a calcular
- Resultados a presentar en la pantalla correspondiente.
- Controles del ensayo.
En la primera parte se indican las magnitudes a adquirir para llevar a buen
término el ensayo. Se especificará el nombre (Mag) y la unidad (UniMag) de la
magnitud a adquirir. Estas magnitudes deberán coincidir con las leídas de los aparatos
de medida.
En el siguiente apartado se especifican las variables virtuales a calcular, que se
explicarán en los siguientes apartados.
A continuación tenemos un bloque correspondiente a las características
nominales de la máquina (nombre y unidad).
Al final se especificarán los resultados que se presentarán en pantalla en cada
ensayo.
El programa dispone de los siguientes indicadores:
- Indicadores tipo texto en el que se puede presentar resultados
correspondientes a magnitudes leídas o virtuales. Dispondremos de un
máximo de 30 (Texto).
- Medidores con dos agujas para dos posibles lecturas. Dispondremos de un
máximo de 2 (Medidor2).
- Un gráfico para representación de datos, en formato XY, y en el que se
podrán representar cualquiera de las variables (leídas o virtuales) (Gráfico).
- Tantas figuras como queramos para la representación de un dibujo o
esquema que ilustre el ensayo (Figura).
- Una figura para representación del diagrama fasorial (Fasorial).
- Animaciones para la representación de distintas figuras dependiendo de las
salidas digitales (Animacion).
Todos los indicadores señalados disponen de parámetros PosX y PosY que
indicarán la posición que ocupan en pantalla tomando como unidad de medida el pixel,
y considerando la esquina superior izquierda como el origen de coordenadas.
Algunos indicadores tienen los parámetros Width y Height que nos indicarán,
respectivamente, los valores de ancho y de altura, es decir, el tamaño del mismo.
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Como primera clave, todos los indicadores tienen la palabra Result, que
especifica el tipo de indicador, y que podrá tomar valores de Texto, Medidor2,
Grafico, Figura y Fasorial, y que se corresponden con los explicados anteriormente.
El indicador Texto tiene como parámetros PreInd, Indica y PosInd que
especificarán el texto previo, la magnitud a representar y el texto de final,
respectivamente. Todo ello forma un conjunto que se representa en una variable tipo
texto.
El indicador Medidor2 dispone de los parámetros IndicA, IndicB, CaptionA y
CaptionB en los que se especificará respectivamente la magnitud primera a representar,
la magnitud segunda y los textos asociados a dichas magnitudes.
El indicador Gráfico no dispone de parámetros específicos, pues en el se
representarán todas las magnitudes (reales y virtuales).
El indicador Figura tiene como parámetro específico la misma palabra Figura
en donde se indicará el fichero a representar (bmp, jpg o png).
En el indicador Fasorial tenemos los parámetros LeyendaA, LeyendaB y
LeyendaC donde se especifica los textos asociados a las tres líneas que se pueden
representar. También tenemos los parámetros ModuloA, ModuloB y ModuloC en los
que habrá que poner el módulo de las tres magnitudes a representar en el diagrama
fasorial. Por fin tendremos que especificar los argumentos (en grados) de las
magnitudes B y C, dado que la primera se tomará como origen de fases. Esto se
especificará en las claves ArgB y ArgC.
En la Animacion se deberá especificar en el parámetro Figura todas los
nombres de las figuras asociadas a la animación separada por el carácter “;”. En el
parámetro Condición se especificarán las salidas asociadas a cada figura. La primera
figura se mostrará si no se activa ninguna salida, la segunda figura se activará si se
activa la primera salida, … y así sucesivamente. También se especificará la posición de
estas figuras.
En cuanto a los controles tenemos pulsadores (con flechas apuntando hacia
arriba y apuntando hacia abajo) e interruptores. En este caso habrá que especificar el
número de salida (o salidas) que va a accionar dicho control.
Una vez explicado todos los elementos que pueden aparecer en la pantalla,
vemos que es posible diseñar nuevos ensayos y nuevas pantallas que tomarán la forma
más adecuada a los resultados que deseemos visualizar. Se recomienda tomar como
modelo un ensayo tipo y modificarlo hasta adoptar la forma deseada.
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7.2. Configuración de lecturas virtuales
Como se explicó en el apartado de características, el programa permite crear
datos (lecturas virtuales) a partir de operaciones con las medidas reales. El siguiente
ejemplo muestra la sintaxis de una medida virtual: NumVirtual=1
Virtual1="Phi"
Formula1="Mag7=atan (Mag4/Mag3)* 180/pi(1)
Univir1="º"
donde el 7 de Mag7 es el numero de magnitud siguiente a las reales (6), atan es
el arcotangente, pi(1) es el número PI, pi(2) es igual 2*PI, etc.
En este caso se determina el ángulo a partir de las lecturas de potencias activa
y reactiva. En la clave Virtual se especifica el nombre de la nueva variable a
determinar. En la clave Formula se detallará la fórmula de las nuevas medidas. Se
comienza con la nueva variable (Mag7 = identifica la nueva magnitud; 7 porque hay 6
medidas reales) y a continuación se expone la fórmula. En la clave Univir se especifica
las unidades de la magnitud.
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Exponemos a continuación las posibles funciones a usar en las medidas
virtuales.
Funciones para creación de medidas virtuales
abs(x) Devuelve el valor absoluto de x.
acos(x) Calcula el arco coseno de x (en radianes).
acosh(x) Determina el arco coseno hiperbólico de x (en radianes).
asin(x) Determina el arco seno de x (en radianes).
asinh(x) Determina el arco seno hiperbólico de x (en radianes).
atan(x) Determina el arco tangente de x (en radianes).
atanh(x) Determina el arco tangente hiperbólico de x (en radianes).
ci(x) Determina el coseno integral de x.
ceil(x) Redondeo a +Ínfinito
cos(x) Calcula el coseno de x.
cosh(x) Calcula el coseno hiperbólico de x.
cot(x) Calcula la cotangente de x.
csc(x) Calcula la cosecante de x.
exp(x) Calcula el valor de e elevado a la potencia de x.
expm1(x) Calcula e^x - 1
floor(x) Redondeo a –Infinito.
gamma(x) Calcula la función gamma de todos los numeros naturales.
getexp(x) Determina el exponente.
getman(x) Determina la mantisa.
int(x) Redondea al entero más cercano.
ln(x) Logaritmo natural (base e).
log(x) Logaritmo natural (base 10).
log2(x) Logaritmo natural (base 2).
pi(x) Calcula x*PI
rand( ) Numero aleatorio entre 0 y 1.
sec(x) Calcula la secante de x.
si(x) Calcula el seno integral de x.
sign(x) Devuelve 1 si el numero es mayor que 0, -1 si es menor que 0 y 0 si el
numero es igual a 0.
sin(x) Calcula el seno de x en radianes.
sinc(x) Calcula el seno de x (en radianes) dividido por x.
sinh(x) Calcula el seno hiperbólico de x (en radianes).
spike(x) Devuelve 1 si 0 x 1; 0 para el resto.
sqrt(x) Calcula la raiz cuadrada de x.
step(x) Devuelve 1 si x >0 y 0 en el resto.
tan(x) Calcula la tangente de x (en radianes).
tanh(x) Calcula la tangente hiperbólica de x (en radianes).
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7.3. Parámetros de los aparatos de medida
Cada tipo de aparato deberá ser configurado con el número de “words” a leer, la
dirección inicial, y para cada una de las palabras (words), deberemos indicar el nombre
(DirecciónX), la constante de multiplicación (ConstaMULX), la constante suma
(ConstaSUMX) y su unidad (UnidadX). Estos parámetros están en el fichero Aparatos
de medida.ini.
Observe, a continuación, el ejemplo de dos tipos de aparatos de medida:DH96C
y CVM.
[DH96C]
Numero = 1
Dirinicial = 1
Direccion1 = V1
ConstaMUL1 = 1,000000E+0
ConstaSUM1 = 0,000000E+0
Unidad1 = Voltios
[CVM]
Numero = 26
Dirinicial = 0
Direccion0 = Fecha
ConstaMUL0 = 1,000000E+0
ConstaSUM0 = 0,000000E+0
Unidad0 =
Direccion1 = V1
ConstaMUL1 = 1,000000E+0
ConstaSUM1 = 0,000000E+0
Unidad1 = Voltios
Direccion2 = I1
ConstaMUL2 = 1,000000E-3
ConstaSUM2 = 0,000000E+0
Unidad2 = Amperios
Direccion3 = P1
ConstaMUL3 = 1,000000E+0
ConstaSUM3 = 0,000000E+0
Unidad3 = Vatios
...
ConstaMUL24 = 1,000000E-2
ConstaSUM24 = 0,000000E+0
Unidad24 =
Direccion25 = Frecuencia
ConstaMUL25 = 1,000000E-1
ConstaSUM25 = 0,000000E+0
Unidad25 = Hertzios
Cada vez que se realiza una lectura, el programa la multiplica por la constante de
multiplicación y la suma a la constante de suma, para posteriormente ser almacenada en
el fichero correspondiente.
Si se desea añadir otro tipo de aparato de medida, éste deberá tener la misma
estructura que los tipos expuestos anteriormente.