formacion automatizacion basada en pc industrial

20
Familia de Productos Tempel : Automatización Industrial Departamento Ingeniería Tempel S.A. Formación comercial

Upload: miki-perez

Post on 13-Sep-2015

226 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

A short brief to industrial automation based on PC platforms.

TRANSCRIPT

  • Familia de Productos Tempel : Automatizacin Industrial Departamento Ingeniera Tempel S.A.Formacin comercial

  • ndiceBreve Historia de la Automatizacin IndustrialIntroduccin Esquemtica a los Sistemas de Automatizacin IndustrialesSistemas de control basados en PLCSistemas basados en PC Industrial SCADA y HMIRecordatorio de Sistemas de RackTarjetas de Adquisicin Industrial

  • Breve Historia de la Automatizacin Industrial

    Desde los inicios de la Revolucin Industrial de mediados del siglo XVIII y durante el siglo XIX, se ha perseguido poder controlar las mquinas que realizaban los trabajos que antao se hacan manualmente.

    Ese control primeramente se realiz mediante sistemas mecnicos que generalmente deban ser revisados muy a menudo.

    Posteriormente con la invencin de la electricidad, se pudieron aplicar tcnicas de control basadas en rels electromecnicos ( que son como interruptores de la luz gobernados por otra seal de accionamiento ms pequea ), conformando redes de conmutacin, tambin gobernados por una operadora, pero ahorrando personal de control y de supervisin en planta.

  • Breve Historia de la Automatizacin IndustrialActualmente los equipos son totalmente electro-mecnicos, pero se separan : > la parte de control > de la parte de accionamiento de potencia.

    TEMPEL VENDE CONTROL a) Control Central PC Industrial + Visualizacin b) Red de Control Equipos de conmutacin o de distribucin de red ( RS-485, Ethernet ) c) Mdulos de control /adquisicin remoto trabajan sobre los accionamientos.

    NO VENDEMOS ELECTRONICA DE POTENCIA : Accionamientos Electromecnicos Sensores para estos Accionamientos Adecuadores de Seal Rels de Potencia Accionamientos Hidrulicos.

    Trabajamos para gente que monta sistemas basados en ordenadores industriales, redes de comunicacin desde los ordenadores industriales a los mdulos, los programan y los mantienen.

  • Introduccin Esquemtica a los Sistemas de Automatizacin IndustrialesGrficamente , los Sistemas de Automatizacin se componen de :Consigna o Interfaz de Usuario es la entrada de ordenes manuales del exterior. Teclado o Pantalla.

    Sistema de Control Es el encargado de generar las Seales de Control y de Analizar la Respuesta si fuera el caso. Recibe rdenes del Operador o puede tener inteligencia artificial. Es el PC Industrial que procesa.

    Seales de Control es el conjunto de comandos/instrucciones/operaciones comprensibles por los Accionamientos de Planta y generados por el Sistema de Control que se intercambian entre stos. Circulan por el Bus de Campo. Es la red en s, materializado en cableado y equipos activos de distribucin : switches, pasarelas.

    Accionamientos de Planta es la maniobra tambin llamada, son los elementos electromecnicos, qumicos, hidrulicos, etc, que generan una salida al sistema y modifican el comportamiento.

    Magnitudes de respuesta son las medidas de esas respuestas provocadas por los accionamientos de planta sobre los sistemas de planta que modifican. Se materializa en el programa de control+ pantalla.

    Rojo : Lo que Tempel no vende

  • Sistemas de Control Autnomos; basados en PLCOs preguntaris porqu insistimos en PLCs si Tempel no comercializa los sistemas comerciales de marca conocida.

    Bueno, Tempel dispone de sistemas pseudo-PLC estrictamente hablando :

    Advantech 5500 series, APAX series MOXA Iologik-53xx, IoPAC-8000 ICP-DAS : iPAC y xPAC.

    Todos ellos cumplen con lo que se le puede pedir a un PLC , solo que se programan en lenguaje C y no lo estndar de las PLC.Controladores Lgicos Programables : PLCSon equipos autnomos de control de accionamientos, son lo ms antiguo que se fabric en sistemas autmatas.

  • Sistemas de Control basados en PLCEn Advantech ; Catlogo Verde, Captulo 13 Controladores Programables para Automatizacin, en la web, pestaa verde de la caja de producto.

    En MOXA ; Catlogo general, categora : Automatizacin Remota, Captulo 14 : Controladoras Remotas ( RTU Controllers) , lo mismo en la web.

    En ICP-DAS ; en la WEB buscando por PAC Controllers en Solutions.

  • Sistemas basados en PC Industrial SCADA y HMI

    Centro de Control :El PC Industrial + Pantalla (HMI ) + Software SCADA es el Maestro

    SCADA sobre PC Industrial Bus de Campo Sistema Adquisicin

    En Planta : Esclavos Seales y Accionamientos; PLC esclava o Modulos Adquisicin y Control.estas son sus representacionesLos Buses + elementos conmutadores / concentradores de red llevan la seal a Planta+Nace el esquema Maestro Esclavo Red Industrial

  • Sistemas basados en PC Industrial SCADA y HMIQu debemos tener en cuenta ?

    Un SCADA es un programa que corre en nuestros PC Industriales, para representar visualmente lo que pasa en una planta de automatizacin industrial.

    Un HMI es un equipo de visualizacin y control, puede ser un teclado y una pantalla o una pantalla tctil / panel PC tctil. Est conectado de alguna forma al PC del SCADA.

    El PC Industrial puede ser un equipo tipo rack / pared / box donde estn todas las tarjetas de control y adquisicin instaladas con el SCADA o bien puede ser slo el equipo que aloja el SCADA.

  • HMI- Paneles de OperadorSegn los esquemas acadmicos de la automatizacin es la consigna de entrada de ordenes humanas.

    Se trata de :

    Pantallas Tctiles conectables VGA /RS-232/485 a un PLC o PC Industrial.

    Paneles PC que se conectan a sistemas SCADA para visualizar en red.

    Tenemos paneles de operador HMI en varios fabricantes

  • HMI- Interfaz Humano MaquinaAdvantech :WebOP Series TPC SeriesAWS SeriesPPC-L SeriesiPPC SeriesIEI : WorkstationWS Series RC Series Afolux Series MonitorAfolux Panel PCPPC-27/37/50AAEON : Industrial HMIRugged HMI AHP SeriesLas Workstation tambin se consideran HMI aunque adems tengan PC Industrial completo detrs.

  • Sistemas basados en PC Industrial SCADA y HMI SCADA : "Supervisory Control And Data Acquisition" (Control de Supervisin y Adquisicin de Datos)

    Es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar variables de proceso a distancia, proporcionando comunicacin con los dispositivos de campo (controladores autnomos) y controlando el proceso de forma automtica por medio de un software especializado. Tambin provee de toda la informacin que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros usuarios supervisores dentro de la empresa (supervisin, control calidad, control de produccin, almacenamiento de datos, etc.).

    DEFINICION: es un programa complejo que corre sobre nuestros equipos industriales para supervisar y controlar equipos secundarios que estn distribuidos por la empresa/nave industrial. Existen versiones para todos los sistemas operativos, cito al lado los SCADA ms conocidos.

  • Sistemas basados en PC Industrial SCADA y HMI

  • Sistemas basados en PC Industrial SCADA y HMIPC Industrial :

    Toda aquella mquina basada en : - microprocesador o CPU - memoria RAM - buses internos ( FSB, canal DMA ) - interfaz de usuario tipo teclado/ratn y salida de visualizacin (VGA, DVI ) es la entrada/salida HMI - sistema de almacenamiento masivo ( IDE, SATA o SCSI ) - Slots de buses de expansin : PCI/AGP/ISA/PCIe - interfaces de bus externos ( USB, RS-232, Ethernet, WiFi ) destinado al control industrial mediante software de control tipo SCADA por ejemplo.

    Estructura Fsica :

    -Rack con Backplane Industrial y tarjetas de CPU-Rack con Motherboard-PC Box Embedded 80x86-Embedded PC - RISC

  • Recordatorio de Sistemas de RackLos Chasis de Rack se miden en U de altura, 1 U equivale a 44,45 cms

    Tipo de Tarjeta CPUTipo de socket CPUTipo CPUCPU Full-Size procesador en placa - FanlessSocket 478Geode AMDCPU Full-Size sin procesador - Con VentilacinSocket 479Athlon AMDCPU Half-Size procesador en placa - FanlessSocket 998AIntel Celeron MCPU Half-Size sin procesador - Con VentilacinSocket PIntel Pentium MOpciones Socket MIntel Pentium Dual Core MVGA/DVI/HDMI/LVDS/NOBGA1288Intel Atom N270Audio Live 5.1/AC97'/NOLGA775Intel Atom D525LAN/Dual LAN/GbLAN/DualGbLANLGA1156Intel Core 2 Duo varios modelosIEEE 1394 ( Firewire) LGA1155Intel Dual Core i3/i5USB 1.1/2.0/3.0Tipo de ChasisIntel Quad Core i5/i7RS-232/422/485Rack Mount 1/2/3/4/6 U''Tipo de AlmacenamientoTipo de memoria RAMWall Mount diversos tamaosDisco Duro IDE/SATA/SCSIRegistrada (ECC) / No RegistradaOpciones Compact Flash II DIMM /DDR2, DDR3Con Fuente Alimentacin ACSSD IDE/SATA/SCSISODIMM /DDR2/DDR3Con Fuente Alimentacin DCOpciones Tipo de BackplaneCon Fuente Redundante RAID Onboard/RAID ExternoAT/ATXSin FuenteSistema Anti-VibracinISA/PCI/AGP o combinaciones PCISA/PIAGPSNMP-1000 Monitorizacin ParmetrosCPU Simple/Doble/CuadrupleRecovery CD TempelPara Tarjeta Half Size / Full Size

  • Recordatorio de Sistemas de RackRecordemos que el diseo de PCs Industriales pasa por :

    Eleccin adecuada de : 1.- Chasis 1.1.- Mural o de Rack 1.2.- Previsin espacio Sistemas Almacenamiento 1.3.- Tipo de Fuente de Alimentacin 1.3.1.- AT/ATX 1.3.2.- AC/DC 2.- Backplane segn : 2.1.- Nmero y tipo de tarjetas de expansin 2.2.- Tipo de fuente. 2.3.- Tipo de Chasis; pared o rack. 4.- Placa de CPU : 4.1.- Por capacidad de procesador 4.2.- Por tipo de slots y tamao de chasis ( Half/Full ) 3.- Memoria adecuada a esa placa CPU 5.- Procesador adecuado al zcalo ( tipo de socket) 6.- Ventilador apropiado a : socket, chasis, Wattios CPU

  • Cmo Buscar partes del PC Industrial en la IntratempelHay que buscar mnimo :

    Empezamos por el chasis y el nmero de slots PCI o ISA que el cliente nos pida.

    Backplane # de PCI # de PCI + # de ISA Y tambin si es de placa CPU larga o corta!!!

    >> Mirar en el Catlogo o en la Web qu backplanes son compatibles. El Chasis puede venir o no con el Backplane, intentaremos que venga incluido.

    En la captulo 4 de Advantech del Catlogo azul empiezan los Backplane, en cada uno suele decir qu chasis lo lleva.

    En el captulo 1, pag. 25 de IPC Catalog de IEI, lo mismo.

    Chasis + Fuente / Chasis y Fuente, de tipo rack o de tipo mural ( wall mounted)

    Cable de alimentacin 90000012749

    Tarjeta de CPU Larga (Full-size) o Corta (Half-Size) con la CPU adecuado al Slot Mirar catlogo de IEI para corroborar que el procesador va bien con el slot.

    Ventilador adecuado al Slot Buscar en la intratempel por Descripcin de producto y el Slot que le pertoca o sino Codigo de Proveedor : CF.

    RAM : Comprobar en el Datasheet de la placa o en la WEB del fabricante de la placa de CPU qu tipo de slot lleva, si DIMM o SODIMM.>> Buscar el modelo concreto y capacidad ( 512 MB, 1, 2, 4, 8 o 16 GB ) por Descripcin de Producto DIMM DDR2 o DDR3.

    HDD / SDD / CF SATA de 2,5 o 3,5 segn equipo porque IDE ya no se estila Buscadlo por la Intratempel, segn lo que quiera el cliente, en Descripcin de Producto en principio genrico.

    CDROM SATA otros perifricos

  • Ejercicio Prctico 1.- Llama un cliente a Tempel Madrid, preguntando por un comercial que pueda darle una configuracin de PC Industrial para una planta de embalaje, que pueda albergar un SCADA , que ellos ya tienen, y piden el PC Industrial con 11 slots PCI, procesador Intel Core 2 Duo a 2,8 Ghz, 2 GB de RAM y 500 GB de Disco Duro, el PC para Rack.2.- Llama un cliente a Porto, y Marta no est ;) , preguntando tambin por un comercial que le venda un equipo pero ahora de pared ( wall mounted ), chasis de 4 slots PCI y placa corta, con 1 GB de RAM y procesador Intel ATOM N270, disco duro de 250 GB.

  • Tarjetas de Adquisicin Industrial Son el interfaz que convierte un PC en una maquina de adquisicin en un mismo equipo.

    Tres variedades segn bus:

    * ISA - Obsoletndose * PCI Grueso de nuestra cartera * PCIe Emergentes

    Variedades segn entradas y salidas :

    Entradas/Salidas Digitales Salidas Rel Entradas/Salidas Opto aisladas Entradas/Salidas Analgicas Tarjetas Encoder / Control de motores. Entradas de Termopar / PT-100/1000.Tarjetas MultifuncinPCI-1730 E/S DigitalPCI-1710 MultifuncinPCI-1714- E. AnalgicasPCI-1760- S. RelsPCI-1780 - Motores

  • Cmo Seleccionar TarjetasDespus por el bus de expansin: ISA / PCI / PCIeLas tarjetas se seleccionarn en base al tipo de aplicacin, al tipo de entradas o salidas que se requieren.Despus se comprueba la existencia de drivers, sino se redefine la bsquedaDespus se selecciona el cableado y borneras