MÓDULOS
Existe
gran cantidad de funciones especiales que no son soportadas por los módulos
normales en los PLC, para estas situaciones los fabricantes ofrecen una gran
variedad de elementos adicionales que permiten incorporar funciones especiales
al PLC para nuestros procesos.
Módulos
de I/O Análogos:
Estos módulos permiten manejar entradas y salidas análogas en
nuestro PLC de manera de poder efectuar lecturas y control analógico de
variables en nuestros procesos, estas entradas y salidas analógicas se
caracterizan, generalmente por:
Resolución:
Depende de la cantidad de bits del conversor utilizado, generalmente se requiere
una resolución no inferior a 10 bits.
Tiempo
de Conversión:
Corresponde al tiempo empleado en convertir el valor analógico en su
correspondiente valor discreto. Este es un factor muy importante ya que define
el tipo de aplicación para el cual puede emplearse el modulo. Generalmente en
control de procesos, la velocidad de variación de las variables es
relativamente lenta, sobre 1 segundo, por lo cual las exigencias de velocidad en
los módulos analógicos no son muy exigentes. Generalmente razones de conversión
del orden de los milisegundos es suficiente.
Número
de Canales: Corresponde
a la cantidad de entradas o salidas que puede manejar el módulo, generalmente
están agrupadas en 4 o más I/O. También existen agrupaciones de entradas y
salidas agrupadas en un solo módulo.
Tipo
de Entrada: Corresponde
al tipo de entrada que es posible manejar el módulo, estas pueden ser Entrada o
Salida en Corriente, 4-20 mA, 0-20 mA, en tensión , 0-10v, -10 ->+10 v,
termocupla, pt100, etc.
Los primeros módulos
analógicos que se incorporaron a los PLC solo podían manejar un determinada
tipo de entrada, sin embargo hoy en día es posible encontrar módulos de propósitos
generales configurables por Software que permiten combinar distintos tipos de
entrada o de salida.
En
las siguientes páginas se ilustran varias tipos de módulos de distintos
fabricantes y sus características.
MÓDULOS
DE COMUNICACIONES Y RED
La
mayoría de las aplicaciones hoy en día ya no pueden considerarse aplicaciones
aisladas en el proceso global , más aún, es necesario supervisar y monitorear
las distintas variables que intervienen en el proceso. Generalmente para
la visualización o monitoreo de variables en un PLC se puede optar por una
Pantalla de Dialogo Hombre-Máquina o por la comunicación hacia un computador
personal con software dedicado de desarrollo local o software de supervisión gráfica
comercial. Cualquiera de las alternativa elegidas, cada una de ellas requiere de
interfaces de comunicaciones apropiadas para el establecimiento de la comunicación.
Una
de las alternativas para esto, es la incorporación de módulos de
comunicaciones individuales para comunicación punto a punto, multipunto o para
la integración a una Red de Computadores. Los más comunes son:
Módulos
de Comunicación Asíncrona:
Estos módulos
están destinados a la comunicación del PLC con dispositivos periféricos que
puedan soportar un enlace de comunicaciones de tipo serial. Podemos distinguir
en esta categoría dos tipos de interfaces:
Modulo
de Comunicación Asíncrona Punto a Punto RS-232:
con la cual podemos comunicarnos con cualquier dispositivo que soporte la norma
RS-232, tales como: Computadores personales, pantallas de dialogo, otros PLC,
impresoras seriales, etc.
Este tipo de comunicación se caracteriza por estar diseñado para
enlaces de tipo punto a punto y a distancias relativamente pequeñas,
generalmente para un máximo de 18 mts., los parámetros que caracterizan este
tipo de comunicaciones son:
Velocidad
Paridad
Bits
de datos
Bits de Parada
Distancia
Control de Flujo
Cuando se requieren velocidades mayores,
es posible aumentar la distancia mediante dispositivos especiales denominados
LAN-DRIVERS. Estos permiten alcanzar distancias de varios Kilómetros a razones
de transferencia máxima de 9600 bps.
Módulos
de comunicación Multipunto:
Estos se caracterizan por soportar la conexión de varias estaciones trabajando
en un esquema Maestro-Esclavo. Las velocidades de transferencia son muy
elevadas, 1 Mbps, y las distancia abarcadas son cercanas a 1 kilometro. Se
distinguen dos tipos:
RS-422
RS-485
La RS-422 es una interfaz multipunto que puede soportar hasta 32
estaciones con una velocidad de transferencia de 1 Mbps, hasta una distancia de
aprox. 1 kilometro en 2 o 4 hilos ( half-duplex, full-duplex ). La RS-485 es una
mejora de la RS-422 en una versión Half-duplex ( 2 hilos ) que tiene un mejor
performance en sus característica eléctricas.
Módulos
de Red Propietarias: Los
módulos de Red propietarias son módulos de comunicaciones destinados a la
comunicación de PLC de una marca en particular, no están regidos por ninguna
norma internacional y son diseñados por el fabricante para sus propios
dispositivos.
Modulo
de Red Comerciales: Los
módulos de Red comerciales, son módulos de comunicaciones con normas
internacionales que incorporan los fabricante de PLC para la integración de sus propios sistemas como también
para la integración con sistemas de redes comerciales y de otros fabricantes.
9.
SOFTWARE DE SUPERVISION GRÁFICA
La
necesidad de Controlar en forma más precisa y óptima los distintos procesos,
junto con la necesidad de incorporar elementos de supervisión e interacción
con los diferentes elementos de control que intervienen en un proceso
productivo, han hecho nacer una serie de programas de supervisión gráfica que
permiten, mediante un PC o una Red de Computadores más compleja, monitorear y
supervisar elementos tales como PLCs, Adquisidores de Datos, Controladores,
Convertidores de Frecuencia, etc., etc.. Estos programas de Supervisión Gráfica
permiten, mediante la generación de mímicos del proceso, Monitorear el estado
de variables, trazar curvas de Tendencias en tiempo real, generar archivos Históricos,
generación de Alarmas, generación de Reportes, etc. En general proporcionan
los elementos básicos de Control, Monitoreo
y Supervisión más
herramientas de desarrollo que permiten crear elementos adicionales para la
adaptación del Software a los diferentes procesos productivos.
Estos
Software de Supervisión Gráfica se comunican con nuestros elementos de control
mediante una línea de comunicaciones de tipo estandarizada o mediante
interfaces de comunicaciones propietarias(diseñadas por el fabricante).
PLATAFORMAS
DE IMPLEMENTACION
Los Software de Supervisión inicialmente fueron concebidos en grandes
sistemas de control de tipo distribuido, montados sobre plataformas de hardware
y de software propietarias, esto es, en configuraciones de hardware, tanto de la
arquitectura de los controladores como de la red de comunicaciones, diseñadas
por el fabricante. Así también los Sistemas Operativos soportantes eran Sistemas Operativos diseñados
especialmente para el sistema y pocas veces se utilizaban Sistemas Operativos de
tipo comercial. Esta situación ha cambiado en nuestros días, especialmente
para aplicaciones medianas a chicas, en el sentido de utilizar computadores
personales y redes de comunicaciones estándar para el monitoreo y supervisión
de sistemas de control.
El
Sistema Operativo soportante debe ser robusto, en el sentido de tener la menor
cantidad de fallas o “ Caídas “ con el fin de evitar la perdida de
información del sistema y la perdida de monitoreo y supervisión. El Sistema
Operativo que presentaba, tiempo atrás, la mejor performance en este aspecto
era OS/2 de IBM y fue uno de los Sistemas Operativos por excelencia para los software de supervisión,
un ejemplo de ello son:
Onspec
Monitor
77
Factory
Link
La
creciente popularidad de Windows, y sus mejoras con respecto a la robustez,
permitió que estos programas se implementaran en Sistemas Operativos más
populares, es así como hoy en día las plataformas más preferidas por los
usuarios ( No necesariamente la plataforma optima ) son en orden de popularidad.
Windows
3.11
Windows
95
WindowsNT
Unix
Dos
OS/2
Y
los sistemas más populares para aplicaciones medianas a chicas, al menos en
forma local son:
Factory
Link
Wonderware
Pcim
Paragon
Fix
Onspec
Genesis
LICENCIAS
EN UN SOFTWARE DE SUPERVISION
La
Mayoría de los Software de Supervisión se componen de Módulos que identifican
las diferentes funcionalidades de estos. A su vez cada cada módulo se puede
adquirir para dos formas de trabajo, estas son:
Licencia RunTime
Licencia
para Desarrollo
Licencia
RunTime: Este
modo corresponde al modulo destinado solamente para le ejecución final de la
aplicación, solo permite que la aplicación sea ejecutada sin permitir
modificaciones o cambios en la aplicación desarrollada.
Licencia
para Desarrollo: Este
modo de licencia permite la creación de la aplicación, es decir en la fase de
desarrollo y construcción de nuestra aplicación debemos disponer de este modo
para los distintos módulos que utilizaremos.
Generalmente
las fases de desarrollo de una aplicación se dividen en el desarrollo
propiamente tal y la fase de ejecución. Para la primera fase se necesita al
menos una Licencia de Desarrollo para la construcción de la aplicación y
tantas licencias RunTime como estaciones de trabajo se requieran instalar.
MODULOS
EN UN SOFTWARE DE SUPERVISIÓN
La mayoría de los Software de Supervisión Gráfica se componen
en módulos que proporcionan las diferentes herramientas para el
desarrollo de aplicaciones, entre estas, las más importantes son:
Módulo
de Configuración
Módulo
de Animación Gráfica
Módulo
de Tendencias en Tiempo Real
Módulos
de Generación de Históricos
Módulos
de Gestión de Alarmas
Módulos
de Generación de Reportes
Módulo
de Configuración de Drivers
Drivers
en un Software de Supervisión
Una de
las misiones adicionales de un Software de Supervisión es la integración y la
interacción con dispositivos de control de distintos fabricantes, es así como
estos programas proporcionan
compatibilidad con la mayoría de los elementos de control que existen en el
mercado. La compatibilidad de realiza mediante la creación de Módulos de
Interface ( Drivers ) que ese encargan de la comunicación del Software con el,
o los elementos de Control finales. Cada uno de estos Drivers se adquiere por
separado y de acuerdo a la marca y modelo del PLC o elemento final de control.
La forma en
direccionar en el Software cada una de las variables varía con respecto al
software, aunque la mayoría adopta el sistema de Tags Internos ( variables
Internas en el Software ) y tablas de relación con las variables del PLC que se
configuran en los Drivers correspondientes.