manual de operacion ejemplo scada

8/18/2019 Manual de Operacion Ejemplo SCADA

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CLIENTE: SAPET DEVELOPMENT PERU INC. SUCURSAL PERU

PROYECTO: SCADA 2 – IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA SCADA Y DETECCIÓN DE FUGA ENLOS DUCTOS EXISTENTES EN LOS LOTES VI – VII

MANUAL DE OPERACIÓN

MANUAL DE OPERACIÓN SCADA

Lotes VI y VII – SAPET

0 15/04/2015 PARA CONSTRUCCIÓN RMG MLD AFR

A 06/04/2015 PARA APROBACIÓN RMG MLD AFR

REV FECHA DESCRIPCION EJECUTO REVISO APROBÓ


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CLIENTE: SAPET NORTE S.A.

PROYECTO: SCADA 2 – IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA SCADA Y DETECCIÓN DE FUGA EN LOSDUCTOS EXISTENTES EN LOS LOTES VI – VII


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Índice

1. OBJETO ................................................................................................................ 3

2. ALCANCE .......................................................................................................... 3

3. DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA .......................................................................... 3

4. NORMAS Y CÓDIGOS APLICABLES................................................................ 3

5. TERMINOS Y DEFINICIONES ............................................................................ 4

6. TÍPICOS DEL SISTEMA DE CONTROL ............................................................. 5

6.1 TÍPICO CIN (DIGITALES DE ENTRADA) ....................................................... 5 6.2 TÍPICO CIN_GRP (GRUPO DE ALARMAS) .................................................. 6 6.3 TÍPICO COUT (DIGITALES DE SALIDA) ....................................................... 6 6.4 TÍPICO VALV (VÁLVULA ON/OFF) ................................................................ 7 6.5 TÍPICO AIC (ANALÓGICAS DE ENTRADA) .................................................. 8 6.6 TÍPICO AIC_GRP (GRUPO DE ALARMAS) ................................................... 9 6.7 TÍPICO AOU (ANALÓGICOS DE SALIDA) .................................................. 10 6.8 TÍPICO AUTOMAN (SALIDA ANALÓGICA MANUAL/AUTOMÁTICO) ........ 10 6.9 TÍPICO CTRL_OUT (LAZO DE CONTROL ON/OFF) .................................. 11 6.10 TÍPICO OVRSEL (SELECCIÓN DE SALIDA) ............................................... 12

7.

DESCRIPCIÓN DEL

HMI:

PANTALLAS .......................................................... 12

7.1 RESOLUCION DE PANTALLA ..................................................................... 13 7.2 ZONAS DE PANTALLA ................................................................................ 13

7.2.1

MENÚ SUPERIOR .......................................................................................... 13

7.2.2 PIE DE PANTALLA.......................................................................................... 15 7.2.3 PRINCIPAL ..................................................................................................... 16

7.3 USUARIOS ................................................................................................... 16 7.4 ALARMAS ..................................................................................................... 16 7.5 SIMBOLOGÍA ............................................................................................... 17

7.5.1

COLORES DE CAÑERÍAS .............................................................................. 17

7.5.2 INSTRUMENTOS ANALOGICOS O TRANSMISORES ................................... 17 7.5.2.1 INFORMACION ADICIONAL ................................................ ..................................... 18

7.5.3

VÁLVULA DE BLOQUEO LVB ........................................................................ 19

7.5.3.1 PANEL DE CONTROL DE LA VÁLVULA ............................................. ..................... 20 7.5.3.2

VALVULA ENCLAVADA ............................................... ............................................. 20

7.5.4 ALARMAS DISCRETAS .................................................................................. 21 7.5.4.1 PANEL DE CONTROL ALARMAS DISCRETAS ...................................................... 21

8. DESCRIPCION DEL HMI: HISTORICOS .......................................................... 22

9. DESCRIPCION DEL HMI: ALARMAS .............................................................. 23 9.1 ALARMERO DEL MENU SUPERIOR........................................................... 23


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API-1130: Computational Pipeline Monitoring for LiquidsAPI-1164: SCADA Security.

• ISA - Instrument Society of America

ISA-S5.1: Instrument Symbols and Identification.ISA-S5.2: Binary Logic diagrams for process operation.ISA-S5.3: Graphic Symbols for Distributed Control, Logic &

Computer Systems.ISA-S5.4: Loop Diagrams.

ISA-S5.5: Graphic Symbols for Process Displays.ISA-S50.1: Compatibility of Analog Signals for Electronic IndustrialProcess Computers.

ISA-RP55.1: Hardware Testing of Digital Process ComputersISA-RP60.3: Human Engineering for Control Centers.ISA-S71.01: Environmental Conditions for Process Measurement and

control systems: temperature and humidity.

• IEC –International Electrotechnical Commission

IEC-61508: Functional safety of electrical/electronic/programmableelectronic safety-related systems.

IEC-61511: Functional safety - Safety instrumented systems for theprocess industry sector

• IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers

IEEE-74: Test Code for Industrial Control.IEEE-518: Guide for the Installation of Electrical Equipment to

Minimize Electrical Noise Inputs to Controllers fromExternal Sources.

5. TERMINOS Y DEFINICIONES

Los siguientes términos (y/o siglas), tendrán el siguiente significado al serusados en esta especificación:

PLC: Controlador Lógico Programable (Programmable Logic Controller)

SCADA: Sistema de Supervisión y Control (Supervisory Control And Data

Adquisition)

ESD: Sistema de Parada de Emergencia (Emergency Shutdown System)

MAT: Pruebas de Aceptación del Fabricante (Manufacturer Acceptance Test)


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FAT: Pruebas de Aceptación en Fábrica (Factory Acceptance Test)

SAT: Pruebas de Aceptación en Planta (Site Acceptance Tests)

6. TÍPICOS DEL SISTEMA DE CONTROL

A continuación se describen los típicos de configuración asociados al sistema decontrol. Los típicos están basados en la plataforma Compact Logix utilizando

Function Blocks y Ladder.

6.1 TÍPICO CIN (DIGITALES DE ENTRADA)

Realiza el manejo de las señales digitales de entrada indicando, a partir delvalor del canal digital, el estado de la misma. Por otro lado realiza el diagnósticodel canal, indicando con un valor booleano el estado del mismo. Esto solo para lasseñales vinculadas a un canal cuya tarjeta es con diagnóstico.

Los parámetros principales son los siguientes:

IN: Valor crudo obtenido a través del canal de entrada digital.BAD_IN: Señal de falla física asociada al canal conectado en IN.OUT: Valor de salida.BAD_ALM: Indica mala calidad del canal (0=Ok y 1=Bad).ALM: Indica que la alarma está activa (0=Ok y 1=Alarma).EN_ALM: Habilitación de la alarma (0=deshabilitada y 1=habilitada).TRIP: Salida de enclavamiento.BP: Bypass del Trip (0=Ok y 1=Bypass activo).UNACK: Indica que existe una alarma activa sin reconocer


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ALMD: Tag de Alarma Digital de alarma activa.BAD_ALM: Tag de Alarma Digital de mala calidad del canal.

6.2 TÍPICO CIN_GRP (GRUPO DE ALARMAS)

Realiza el diagnostico de las alarmas presentes provenientes de señalesdigitales por sector de la aplicación.


CIN_n: Entrada Digital (donde n va de 01 hasta 16).

ALARM_NUMBER: Cantidad de alarmas presentes en el grupo de señales.TRIP_NUMBER: Cantidad de trips presentes en el grupo de señales.BYPASS_NUMBER: Cantidad de bypass presentes en el grupo de señales.

6.3 TÍPICO COUT (DIGITALES DE SALIDA)

Realiza el manejo de las señales digitales de salida.


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IN: Valor de entrada proveniente de un canal u otro bloque.OUT: Valor de salida conectada a un canal físico del controlador.TRIP: Entrada proveniente de un enclavamiento.BP: Bypass del ESD (0=Ok y 1=Bypass activo).ESD: Salida de enclavamiento.

6.4 TÍPICO VALV (VÁLVULA ON/OFF)

Realiza el manejo de una válvula indicando su estado a partir de los valores de

estado de los finales de carrera. También prevé los comandos de apertura y cierrede la misma y sus distintos tipos de falla.


SW_OP: Estado del fin de carrera asociado a la apertura de laválvula.

SW_CL: Estado del fin de carrera asociado al cierre de la válvula.OUT: Salida de comando de válvula.TRIP: Enclava la válvula.


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DSB_OP: Deshabilita el comando de apertura.DSB_CL: Deshabilita el comando de cierre.FAIL: Indica falla de la válvula.OPEN: Indica válvula abierta.CLOSE: Indica válvula cerrada.TRANSIT: Indica válvula en tránsito.UNACK: Indica que existe una alarma activa sin reconocer.CFG_FC_FO: Configuración de la Válvula, acción ante una falla (FC=0;

FO=1).ALM_FAIL: Tag de Alarma Digital de falla.

6.5 TÍPICO AIC (ANALÓGICAS DE ENTRADA)

Realiza el manejo de las señales analógicas de entrada, indicando, a partir delvalor del canal analógico o del valor proveniente de lectura Modbus en el caso delos multi-variables, el valor de proceso en unidad de ingeniería (EU). Por otro ladorealiza el diagnóstico del canal o de la comunicación, indicando con un valorbooleano el estado del mismo.


IN: Valor crudo obtenido a través del canal de entradaanalógica.BAD_IN: Señal de falla física asociada al canal conectado en IN.OUT: Valor obtenido del escalado de la entrada IN.EU_MIN: Valores utilizados para escalar el valor crudo de laentrada In al rango


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EU_MAX: Correspondiente en Unidades de Ingeniería de la salidaOUT.HIHI_LIMIT: Límite de disparo de alarma por muy alto nivel.HI_LIMIT: Límite de disparo de alarma por alto nivel.LO_LIMIT: Límite de disparo de alarma por bajo nivel.LOLO_LIMIT: Límite de disparo de alarma por muy bajo nivel.BAD_ALM: Indica mala calidad del canal (0=Ok y 1=Bad).HIHI_ALM: Indica que la alarma de muy alto nivel está activa.HI_ALM: Indica que la alarma de alto nivel está activa.LO_ALM: Indica que la alarma de bajo nivel está activa.

LOLO_ALM: Indica que la alarma de muy bajo nivel está activa.UNACK: Indica que existe una alarma activa sin reconocerALM: Tag de Alarma Analógica.BAD_ALMD: Tag de Alarma Digital de mala calidad del canal.

6.6 TÍPICO AIC_GRP (GRUPO DE ALARMAS)

Realiza el diagnostico de las alarmas presentes provenientes de señalesanalógicas por sector de la aplicación.


AIC_n: Entrada Analógica (donde n va de 01 hasta 16).ALARM_NUMBER: Cantidad de alarmas presentes en el grupo de señales.


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6.7 TÍPICO AOU (ANALÓGICOS DE SALIDA)

Realiza el manejo de las señales analógicas de salida, entregando una salida de4 a 20mA, a partir de un valor de entrada de 0 a 100%.


IN: Valor de entrada en %.OUT: Valor de salida enviado al canal de salida analógica delcontrolador.BAD_IN: Señal de falla física asociada al canal conectado en IN.BAD: Indica mala calidad del canal (0=Ok y 1=Bad).INVERSE: Invierte la salida del canal (FC=0 y FO=1).MA: Establece el modo del bloque (0=Auto y 1=Manual).BAD_ALMD: Tag de Alarma Digital de mala calidad del canal.

6.8 TÍPICO AUTOMAN (SALIDA ANALÓGICA MANUAL/AUTOMÁTICO)

En modo automático realiza el manejo de las señales analógicas de salida,entregando una salida de 4 a 20mA, a partir de un valor de entrada de 0 a 100%, yen modo manual la salida dependerá del valor ingresado manualmente.



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IN: Valor de entrada en %.OUT: Valor de salida enviado al canal de salida analógica delcontrolador.OUT_PCT: Valor de salida en %.BAD_IN: Señal de falla física asociada al canal conectado en IN.BAD: Indica mala calidad del canal (0=Ok y 1=Bad).MA: Establece el modo del bloque (1=Auto y 0=Manual).

6.9 TÍPICO CTRL_OUT (LAZO DE CONTROL ON/OFF)

Realiza el manejo de los lazos de control On/Off. Este típico se basa en unaasociación de los bloques AIC y CTRL_OUT. El bloque AIC ya fue descripto en¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. , por lo que esta sección seenfocará en los parámetros del CTRL_OUT.


PV: Variable de proceso.PV_BAD: Señal de falla de la variable de proceso.MODO: Establece el modo del bloque (0=Auto y 1=Manual).

TRIP: Enclava el control.SP_HI: Set point de alto.SP_LO: Set point de bajo.CV: Salida de control.CVnot: Salida de control negada.HI: Indicación de estado alto.LO: Indicación de estado bajo.CMD_ON: Comando de on.CMD_OFF: Comando de off.


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6.10 TÍPICO OVRSEL (SELECCIÓN DE SALIDA)

En modo automático realiza el manejo de la señal analógica de salida a partirdel método de selección utilizado entre las entradas 1 y 2, entregando una salidade 4 a 20mA, a partir de un valor de entrada de 0 a 100%, y en modo manual lasalida dependerá del valor ingresado manualmente.


IN_1: Valor de la entrada 1 en %.IN_2: Valor de la entrada 2 en %.OUT: Valor de salida seleccionada enviado al canal de salidaanalógica del controlador.OUT_PCT: Valor de salida en %.BAD_IN: Señal de falla física asociada al canal conectado en IN.BAD: Indica mala calidad del canal (0=Ok y 1=Bad).MA: Establece el modo del bloque (1=Auto y 0=Manual).SEL: Establece el método de selección (0=Mínimo y0=Máximo).

7. DESCRIPCIÓN DEL HMI: PANTALLAS

El sistema será desarrollado para que se pueda navegar por él en forma simple,accediendo a distintos puntos del proceso fácilmente, contando con informacióngeneral o detallada, según se lo necesite.

Otro de los puntos importantes a tener en cuenta para la correcta operación delsistema es la seguridad. El mismo posee un mecanismo que permite que losusuarios se identifiquen previamente a comenzar su turno, de esta manera secuenta con la información necesaria para administrar los derechos de acceso a losdistintos sectores, permitiendo así, una operación segura.


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El sistema cuenta con varias formas de navegar por las pantallas las cuales sedetallan más adelante. Cuenta con herramientas prácticas para el control delsistema como ser el archivo de eventos, históricos de alarmas, visualización de lasalarmas presentes, reconocimiento de las mismas por medio de un botón, etc.

7.1 RESOLUCION DE PANTALLA

El alcance de este documento es especificar el sistema de Control del SistemaScada y detección de fuga. Esto incluye tanto el sistema de Control de la planta

existente como el sistema de Control de la ampliación.

7.2 ZONAS DE PANTALLA

Se ha definido un formato estándar para la interfaz gráfica de usuario. En ellapueden identificarse tres zonas, como se muestra en la siguiente figura.

Tanto el Menú Superior como el Menú de navegación de pantallas estaránsiempre presentes y en forma fija.

7.2.1 MENÚ SUPERIOR

Está ubicado en la parte superior de la pantalla y contiene los siguienteselementos recorridos de izquierda a derecha.


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• Usuario: Identifica al usuario que está operando el sistema junto con sunivel de acceso.

• Menú de Herramientas: Por medio de este menú se puede tener accesoa la pantalla de Históricos (Botón Históricos), reconocer todas las alarmaspresentes (Botón Ack. All), salir de la aplicación (Botón Exit), ir a lapantalla anterior a la abierta actualmente (Botón Anterior) e ir a la pantallade inicio (Botón Inicio), donde se encuentran los accesos directos a todaslas pantallas del sistema.

Botón alarmas


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7.2.2 PIE DE PANTALLA

Está ubicado en la parte inferior de la pantalla y muestra la fecha y hora actualdel sistema.

• Resumen de alarmas: En este cuadro se visualizan las últimas tresalarmas ordenadas por fecha y hora de ingreso de la alarma. Es decirsiempre se visualiza al principio la última alarma ocurrida.


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7.2.3 PRINCIPAL

Esta es la zona de la pantalla donde efectivamente se puede observar el estadode la planta abarcado por la pantalla visualizada. En toda esta zona existenesquemas representativos del proceso real.

7.3 USUARIOS

El sistema poseerá tres niveles de privilegios diferentes: Operador, Supervisor yAdministrador. El usuario tendrá permitido realizar ciertas funciones de acuerdo al

nivel de seguridad asignado.Operador: Sólo puede navegar las pantallas y comandar equipos (válvulas,

motores, etc).

Supervisor: Puede realizar las tareas del Operador y habilitar/deshabilitaralarmas, Bypassear Trips, y modificar tanto los límites de alarmas, como el deadband y los parámetros de sintonía de lazos.

Administrador: Puede realizar las tareas del Supervisor y habilitar/deshabilitarTrips y modificar sus límites.

Al presionar el botón LOGIN, aparecerá una pantalla donde debe escribirse elnombre de usuario y la contraseña pulsando en cada uno de los campos. Así elsistema habilitará el ingreso del usuario con sus derechos. El nombre del usuarioregistrado aparecerá en el menú superior.

7.4 ALARMAS

El acceso a las pantallas de alarmas es por medio del Botón “” que seencuentra en la parte inferior del resumen de alarmas del menú superior.

En el capítulo "Alarmas" se explicará el funcionamiento de estas con másdetalle.


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7.5 SIMBOLOGÍA

7.5.1 COLORES DE CAÑERÍAS

Cada una de los caños tendrá un color distinto dependiendo del fluido queconduzca.

PROCESS GAS & FUEL GAS PG / FG / UG /IG Amarillo TEXTO DE LINK NEGRO

FLARE & ATMOSPHERIC VENT HV / LV / AV Naranja TEXTO DE LINK NEGRO

DRAINS CD / OD Negro TEXTO DE LINK NEGRO

PROCESS LIQUID PL / PF Gris TEXTO DE LINK NEGRO

PROCESS WATER PW Verde oscuro TEXTO DE LINK NEGRO

AIR IA / UA Azul TEXTO DE LINK NEGRO

UTILITY WATER UW Verde Claro TEXTO DE LINK NEGRO

DIESEL DL Marrón TEXTO DE LINK NEGRO

GLICOL GL Violeta TEXTO DE LINK NEGRO

FIREWATER FW Rojo TEXTO DE LINK NEGRO

7.5.2 INSTRUMENTOS ANALOGICOS O TRANSMISORES

Los instrumentos analógicos convierten la señal medida en el proceso, en unvalor proporcional de corriente entre 4 y 20mA, esta corriente es medida en el PLCen una de sus entradas analógicas. Este tipo de señal puede tener hasta cuatroalarmas en la aplicación del programa de supervisión.

• Nombre del Instrumento (TAG) y Alarmas: Identificación del instrumento(Ej.: LI-001, TI-004, etc.). El nombre y el fondo del mismo cambian decolor según el estado de alarma.

• Valor Medido: Es el valor instantáneo que mide el instrumento enunidades de ingeniería.


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• Unidad: Muestra la unidad en la que está midiendo el instrumento.

• Alarma: Indica el tipo de alarma activa. El nombre y el fondo del mismocambian de color según el estado de alarma.

7.5.2.1 INFORMACION ADICIONAL

Si se presiona sobre el valor medido, se desplegará un cuadro de detalles quenos permitirá configurar las alarmas y ver el estado actual de la medición.

Faceplate Señal Analógica de Control:


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• Alarma

Indicación de los valores configurados de alarmas para la medición delinstrumento. Cada indicación tiene un color asignado dependiendo deltipo de alarma y será visible si se encuentra habilitada.

• Habilitación de alarmas

Pulsando sobre el recuadro en blanco aparecerá un tilde que indica lahabilitación de la alarma para ser supervisada por el sistema.

• Indicación de estado

Este campo cambiará de color cuando la alarma este presente, loscolores están descriptos en el punto 7.5.2 de este documento.

• Valor de la alarma

Los valores HH, H, LL y L pueden ser ingresados desde pantallapulsando en el recuadro del valor y colocando el rango deseado.

• Bypass

Se utiliza para inhibir los Trip (HIHI, HI, LO y LOLO) en formapermanente mientras esté presente el Bypass.

(0=Normal; 1=Bypass).

*El Bypass de mantenimiento puede ser ejecutado desde HMI por un

usuario con privilegios de administrador o manager.• Dead Band

Una vez disparada una alarma de Controlador, la histéresis en sureposición estará asociada a este valor de banda muerta a serconfigurado.

7.5.3 VÁLVULA DE BLOQUEO LVB

• Nombre (TAG)

Muestra el nombre de la válvula.


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• Estado

El cuerpo de la válvula cambiará de color de acuerdo a los sensores deposición. Se indicarán cinco estados (Abierta, Cerrada, Tránsito, Falla yEnclavada).

• Comando

La cabeza de la válvula cambiará de color de acuerdo al comando delPLC. Se indicarán tres estados (Abrir, Cerrar y Falla).

7.5.3.1 PANEL DE CONTROL DE LA VÁLVULA

Si se presiona sobre la válvula, se desplegará un cuadro de detalles que nospermitirá comandar la válvula y ver el estado actual de la misma.

• Bypass

La selección de este campo permite habilitar o deshabilitar todos los TRIPasociados a la válvula, esto estará reflejado mediante un tilde y el cambiodel texto, además un triángulo con signo de admiración en al cuerpo de laválvula indicando Bypass presente.

7.5.3.2 VALVULA ENCLAVADA

En el caso de que la válvula esté enclavada, se indicará este estado de lasiguiente manera.


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7.5.4 ALARMAS DISCRETAS

Son señales discretas que producen notificación en pantalla de alarmas.

• Nombre

Se muestra el nombre de la señal de alarma.• Alarma

El nombre de la alarma y el fondo cambian de color según el estado dealarma.

7.5.4.1 PANEL DE CONTROL ALARMAS DISCRETAS

Si se presiona sobre la indicación de alarma, se desplegará un cuadro dedetalles que nos permitirá visualizar su estado y configurar su funcionamiento.


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• By pass

La selección de este campo permite habilitar o deshabilitar la acción deTRIP asociada al instrumento, esto estará reflejado mediante un tilde y elcambio del texto, además un triángulo con signo de admiración en laalarma del transmisor indicando By pass presente.

• Habilitación alarma

Pulsando sobre el recuadro blanco aparecerá una tilde indicando lahabilitación de la alarma del instrumento.

• Habilitación falla

Pulsando sobre el recuadro blanco aparecerá una tilde indicando lahabilitación de la alarma de falla del instrumento.

8. DESCRIPCION DEL HMI: HISTORICOSEsta pantalla permite visualizar dichas tendencias o históricos de las variables

analógicas configuradas para tal fin.


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Todas las pantallas de gráficos históricos muestran el valor de las distintasvariables o plumas y su variación a lo largo de un tiempo.

Los gráficos tienen en el eje de las ordenadas la fecha y hora de la medición yen el eje de las abscisas el valor de la variable. Estos valores están en el color deuna de las plumas, generalmente en el color de la primera pluma, en caso de quese desee ver los valores para las demás plumas se debe hacer in clic sobre el ejede las abscisas.

Haciendo click derecho, Chart Properties, se podrá realizar las siguientes

acciones:

• Configurar las plumas del gráfico

Esta herramienta permite configurar las plumas a ser mostradas en lapantalla de históricos.

• Configurar el tiempo del gráfico

Permite configurar la ventana de tiempo en la que se visualizan lastendencias.

9. DESCRIPCION DEL HMI: ALARMASCada vez que una nueva alarma se hace presente la PC comenzará a dar una

señal de advertencia, el operador deberá controlar la causa de la alarma,reconocerla y luego proceder a la acción correctiva correspondiente

9.1 ALARMERO DEL MENU SUPERIOR

Desde este Alarmero se pueden visualizar las últimas alarmas presentes en elsistema:

• Botón “”

Despliega una pantalla con mayor cantidad de alarmas en tiempo real ypermite filtrar las alarmas presentes dependiendo del grupo seleccionado.

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