VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION AUTOMATAS (PLC) Y SCADA: REGULACION PID 2

TEMA 25.Regulación PID II

   Ahí va un nuevo vídeo dedicado a la programación del control proporcional, integral y derivativo en el autómata.

   En esta ocasión nos centramos en el control integral.

   Falta un capítulo que dedicaré a la acción derivativa y que estoy preparando actualmente. Voy a andar un poco liado esta temporada, así que calculo que tardaré un poco en tenerlo listo. De momento os dejo este vídeo dedicado al control integral.

Teoría

            Control integral: criterio de regulación. ¿Qué es lo que pretende conseguir realmente? Limitarse a decir que es Ki por la integral entre 0 y t de e(t)dt no es demasiado aclaratorio. La cosa cambia cuando se lo relaciona con el ajuste fino que hacemos con el grifo de agua fría de la ducha.

            Integral matemática: área de una gráfica X-Y.

            Relación entre el criterio de regulación integral, por un lado, y la integral matemática, por otro.

Prácticas

            Programación de control integral dentro de rutina PID en PLC.

            Limitamos la integral entre un mínimo y un máximo para evitar que se sature.

            Probamos dos programaciones distintas del control integral: la primera mediante cálculo de áreas de rectángulos y la segunda mediante cálculo de áreas de trapecios.

         Probamos la acción combinada de los reguladores proporcional e integral (regulador PI).

Son 40 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: REGULACION PID 1

TEMA 24. REGULACION PID 1

   Bueno ... de momento sigo teniendo problemas con el audio de las grabaciones.

   A ver si se acaba solucionando.

   A lo que iba: os dejo un primer vídeo del regulador PID. Ahora mismo estoy trabajando en la 2ª entrega. Con suerte la tendré acabada en breve. De momento os dejo esto.

Teoría

            Exposición del problema de regulación PID de un sistema de una entrada y una salida: ejemplo de la ducha.

Salidas analógicas del autómata.

Ecuación del regulador PID. Explicación detallada del término proporcional y explicación superficial de los términos integral y derivativo. En todo momento procuro dejar de lado las matemáticas y centrarme en lo que es el problema físico. Adopto un enfoque en el que intento “personalizar” los tres términos del PID. Tres entes distintos, cada uno de ellos con una función específica, complementándose los unos a los otros. Los entes proporcional y derivativo prestando ayuda a su jefe, el término integral.

Regímenes permanente y transitorio de la respuesta de una planta de una entrada y una salida.

Nota aclaratoria: no es lo mismo un programador que un ingeniero de control. Dejamos claro qué es lo que debe saber el programador acerca de la regulación PID.

Interrupciones temporizadas del autómata.

Prácticas

            Programación de rutina PID en PLC. De momento nos centraremos solo en el término proporcional. Usaremos el regulador para controlar la temperatura del agua de una ducha, haciéndolo actuar únicamente sobre el grifo de agua fría.

            Programación de un simulador de planta mediante ecuación diferencial de primer orden.

            Vamos a preparar una pantalla en el scada con:

                       (a)Monitorización y parametrización de PID.

                      (b)Gráficas de error en función del tiempo y % de apertura de válvula de agua fría en función del tiempo.

            A continuación haremos una serie de pruebas con nuestro simulador de scada, para ver cómo se comporta el regulador proporcional.

Son 59 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADA: SENSORES ANALOGICOS II

Tema 23.Sensores analógicos II

2 años y medio después, retomo la elaboración del curso.

La primera parte fue grabada en enero/2011. La 2ª parte es actual. Disculpad la diferencia de sonido entre ambas partes. Intentaré corregirlo en próximas entregas.

Ahora mismo me encuentro preparando unos capítulos dedicados a la regulación PID. Los enfoco desde el punto de vista del principiante, no desde el del científico que estudia la regulación automática. Este punto de vista, además de dejar bastante claras las cosas, demostró ser perfectamente válido en una gran parte de los trabajos de automatización que me encargaron hasta la fecha.

Prácticas

            Programación de rutina de escalado analógico - digital.

            Colocamos en el scada 4 visores para las 4 medidas de O2.

            Captación y gráfica X-Y de los sensores de O2.

Son 52 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SENSORES ANALOGICOS I

Tema 22.Sensores analógicos I

Teoría

            Diferencia entre sensor digital y analógico.

            Tipos de sensores analógicos: tensión y corriente; activos y pasivos.

            Funcionamiento de una tarjeta de entradas analógicas.

            Escalado de una entrada analógica.

            Formato numérico de coma flotante.

            Configuración hardware de una tarjeta de entradas analógicas.

Son 1 hora y 2 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SUBRUTINAS II

Tema 21.Subrutinas II

Prácticas

            Este capítulo tampoco contiene teoría. Vamos a crear dos subrutinas que después aplicaremos simultáneamente a diferentes dispositivos de la planta. Una rutina sirve para programar los estados de un dispositivo genérico (posibles estados: en marcha, con alarma, parado, alarma no reconocida, etc) y la otra para contar horas de funcionamiento.

            La idea es ir desde lo concreto hasta lo abstracto.

Son 51 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SUBRUTINAS I

Tema 20.Subrutinas I

Teoría

            Necesidad de las subrutinas: mayor estructuración del programa y reutilización del código. Ventajas y desventajas de las subrutinas. Areas de memoria de una subrutina (interfaces): in, out, inout, temp.

Prácticas

            Programamos diferentes subrutinas sencillas para probar a conciencia las interfaces y poner en evidencia las diferencias que hay entre unas y otras y para qué sirven.

Son 56 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: EL BOMBEO INTERNO

Tema 19.El bombeo interno

Prácticas

            En este tema no hay teoría, solo práctica. Consiste en un ejercicio resuelto que nos va a permitir practicar en conjunto todo lo visto hasta ahora en el curso. Se trata de programar el bombeo interno de una depuradora en base a las especificaciones dadas por el cliente.

            Si bien doy la solución al problema con todo lujo de detalles, os recomiendo que lo intentéis hacer por vuestra cuenta de principio a fin y que después comparéis la solución que obtuvisteis con la mía.

Son 51 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: DESARROLLO DEL PROYECTO

18.Desarrollo del proyecto

            En este capítulo describo el proceso real que seguí a la hora de desarrollar el proyecto de la depuradora que muestro en el curso. Toma de datos, visitas a las instalaciones, bosquejos, nº real de horas que tardé en hacer el trabajo, etc.

            Aspectos conscientes e inconscientes de la mente del programador que influyen en el resultado final.

            Normas que considero importantes para obtener un buen trabajo.

Son 35 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SELECTORES MANUAL/AUTO

Tema 17.Scada: selectores manual/auto

Teoría

            Esquemas eléctricos de mando: explicación para programadores. Creación de objetos Wincc Flexible para representar los selectores manual/auto de la planta. Idem para pulsadores que nos permitan dar orden de marcha/paro de dispositivos con el selector en manual. Arranque escalonado de dispositivos tras un corte de alimentación.

Prácticas

            Programamos el bit DbRut.Modrem para el modo remoto, que es un modo de simulación de selectores manual/auto. En modo remoto, los bits de automático de los dispositivos toman su valor del scada, a diferencia del modo normal, en el que toman su valor de los selectores manual/auto del cuadro de control. Una vez hecho esto pasamos a crear los selectores manual/auto y pulsadores scada para el bombeo interno y la bomba piraña. Veremos que esto obliga a su vez a crear una serie de bits y botones especiales para poder manejar el proceso de forma más eficiente.

            Programamos el FC Bitsal (bits internos a salidas), en donde se hace una asignación de bits internos de salidas a bits de tarjetas de salida del autómata.

            Programamos una parada inmediata de la planta y un arranque escalonado de la misma.

Son 1 hora y 25 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SCADA - GESTION DE USUARIOS

16.Scada: gestión de usuarios

Teoría

            Conceptos básicos de la gestión de usuarios en Wincc Flexible: Grupos, Autorizaciones y Usuarios de un grupo. Propiedad “Seguridad” de los objetos de Wincc Flexible. Planificador de tareas de Wincc Flexible. Código ASCII y variables tipo String. Gestión de usuarios en runtime mediante el objeto Vista de usuarios.

Prácticas

            Configuramos una seguridad básica de la aplicación: Grupos Administradores (grupo 9), Jefes (grupo 2) y Usuarios (grupo 1); Autorizaciones de Programación, Parámetros y Parámetros especiales; Usuarios Admin (grupo Administradores), jefe (grupo Jefes) y ope (grupo Usuarios). Programamos el botón de cabecera de DbRut.Modsim de manera que:

1.Su script solo pueda ser ejecutado por usuarios que tengan autorización de Programación.

2.Solo sea visible si el usuario activo pertenece al grupo de Administradores.

Además, colocamos en la cabecera unos botones para que los usuarios puedan loguearse y desloguearse. Junto a estos botones colocaremos un campo de texto en el que se mostrará el nombre del usuario activo. Para poder hacer esto último es preciso utilizar una variable de tipo string y el planificador de tareas de Wincc Flexible, entre otras cosas.

Creamos una pantalla para la gestión de usuarios en runtime y un botón en la cabecera del scada que nos lleve a esta pantalla. Definimos el grupo Supervisores al que le habilitaremos una nueva autorización de grupo: Administración (para la gestión de usuarios en runtime).

Y, ya que estamos y por aquello de aumentar la funcionalidad de la aplicación, programamos un botón en la cabecera del scada para cerrar la aplicación. Dicho botón abre un diálogo de confirmación.
Pero Wincc Flexible no tiene la opción de programar ventanas flotantes de tipo diálogo, así que construimos algo que se parezca medianamente a un diálogo.

Son 55 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: OPERACIONES LOGICAS CON PALABRAS

Tema 15.Operaciones lógicas con palabras

Teoría

            Repaso de operaciones lógicas con bits: AND, OR y XOR. Operaciones lógicas con palabras. Posible aplicación: detección de que se acaba de activar (poner a true) al menos un bit dentro de una palabra.

Prácticas

            Programamos el bit DbRut.FsAla, que se pondrá a 1 cada vez que se active algún bit del área de palabras de alarma. Colocamos un botón en la cabecera del scada que parpadee en rojo cada vez que se active alguna alarma. Programamos el botón para que borre DbRut.FsAla al pinchar sobre él.

Son 40 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SCADA - GESTION DE ALARMAS

Tema 14.Scada: gestión de alarmas

Teoría

            Configuración de scada para gestionar la visualización y el archivado de alarmas.

Prácticas

            Configuramos la gestión de alarmas para que quede igual que la del scada de la depuradora. Creamos un formulario para mostrar la lista de alarmas activas y el histórico de alarmas.  Introducimos la clase Lista de texto, que nos permite asociar un texto a un valor numérico. Esta clase será muy utilizada posteriormente en la visualización de grafcets.

Son 1 hora y 8 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: SCADA - NIVELES Y MOTORES

13.Scada: niveles y motores

Teoría

            Animación de apariencia. Construcción de objetos de tipo sensor digital y tipo motor a partir de la clase Libería de símbolos. Grafcet de estados de un motor: parado sin alarma, en marcha, alarma no reconocida y alarma reconocida. Estructuración de memoria de datos y de programa necesaria para lograr una programación eficiente.

Prácticas

            Le añadimos una animación de apariencia al botón de la cabecera asociado a DbRut.Modsim, de modo que se ponga de color rojo si DbRut.Modsim=1. Creación de un objeto asociado al sensor de nivel de trabajo del bombeo interno. Estructuramos adecuadamente la memoria de datos y el programa del autómata. Creación de un objeto asociado a la bomba interna.

Son 1 hora y 23 minutos

VIDEOTUTORIAL PROGRAMACION DE AUTOMATAS (PLC) Y SCADAS: ESTRUCTURA BASICA DE UN PROYECTO DE PROGRAMACION

12.Estructura básica de un proyecto de programación

Teoría

            División de la memoria de datos en nuestras propias zonas. Estructuración del código de programa en bloques. Una advertencia: no existe una forma única de llevar a cabo la estructuración. Documentar la división de memoria en un libro de Excel. Necesidad de programar un modo de simulación para poder probar el programa de funcionamiento automático desde el scada.

El scada: compilación de programa y modo de funcionamiento del runtime o intérprete.

Prácticas

            Creación del archivo de Excel “Tabla.xlsm”, para documentar nuestro mapeado de memoria. Creación y programación, dentro de Tabla.xlsm, de las hojas Indice y Det (para sensores de tipo digital). Programación del modo de simulación: incluye creación y programación de FC Entabit para almacenar los bits de entrada digital en marcas.

            Empezamos a programar el scada. Configuramos lo más básico: nuevo archivo del tipo aplicación de escritorio, resolución de pantalla de 1280x1024, clase de autómata con que va a comunicar el scada. Colocamos un visor de avisos de sistema en la cabecera (plantilla). Definimos algunos tags en la tabla de variables del scada. Añadimos 2 botones en la cabecera del scada: uno para el bit DbRut.Modsim (modo simulación) y otro para un sensor digital de nivel. Finalmente probamos a activar/desactivar el nivel desde scada usando el modo simulación.

Son 1 hora y 6 minutos