CAPÍTULO 2. DISEÑO DEL SISTEMA SUPERVISOR 26
2.5 Configuración del Sistema de Supervisión y Control EROS 40
Antes de configurar el software, es necesario contar con una PC o MTU, con los requerimientos técnicos mínimos de hardware, propuestos en la ficha del sistema EROS, para portar una aplicación totalmente operativa y con un buen desempeño.
Tabla 2.10 Requerimientos de hardware.
Hardware Mínimo Recomendado
Microprocesador Pentium III Superior
Memoria RAM 64 MB 128 MB o mayor
Adaptador de video SVGA SVGA
Disco Duro 1 GB Mayor
Mouse Si Si
Torre de CD Si Si
Tarjeta de Red Si Si
La tarjeta de Red se recomienda si se va a trabajar en una red de EROS. Sistema Operativo: Windows 95/98/NT/2000/XP (NT/2000 recomendado).
Procesamiento: Ambiente monousuario y multiusuario. Protocolo de Red: TCP/IP si va a trabajar multiusuario.
Luego de tener una computadora con las condiciones descritas anteriormente, lo primero para configurar una aplicación en el sistema EROS, es poseer derechos de administración. Siendo así, se configura la Estación Local de Operación (ELO), donde se definen los datos generales del sistema y los niveles de usuarios para su seguridad. El nombre de la ELO, del área o planta donde se va a instalar la aplicación, período de muestreo o tiempo entre dos solicitudes sucesivas a los dispositivos, tiempo en días a almacenar en disco duro, tanto de ficheros históricos, como de estadísticas; alarma sonora activa para las prohibitivas, entre otras, se configuran en la pestaña general. En la ficha de seguridad, es donde se adicionan los usuarios de la aplicación y se les otorga la jerarquía que determina los derechos que posee cada cual en el sistema. La jerarquía se asigna de acuerdo a una escala de 0 a 255, donde 0 define ningún derecho y 255 todos los derechos, es por ello que el administrador tiene por omisión 255.
2.5.1 Configuración de los dispositivos
Es ahora, después de configurada la ELO, que se configuran los dispositivos de medición que se conectarán a la misma. Aquí es donde se definen los manejadores o drivers internos que ya posee el sistema por omisión, que son los de las variables Internas, Remotas, de Teclado y Scripts; además de los encargados del manejo de los dispositivos externos de medición que se van a conectar.
En el caso que nos ocupa, se comunicará con el sistema EROS, una red de 7 PLC conectados sobre el bus de campo RS-485, y un octavo conectado punto a punto con la MTU; utilizando en ambos casos el driver externo Modbus. Cuando se configuran los parámetros de comunicación del driver, es muy importante hacer coincidir la velocidad de comunicación del supervisor a la de los PLC, de lo contrario no se logran comunicar. La red se crea adicionando uno a uno los dispositivos que la conforman, especificando en cada uno de ellos, número de la estación en la red industrial, período de muestreo, canales analógicos y digitales de entrada/salida. Al poner los canales que se van a medir en cada dispositivo por tipo de variable y hacer esta acción efectiva, el sistema reservará espacios con cada número de canal, donde posteriormente se adicionarán las variables para configurar sus parámetros.
En la figura 2.8, se muestra la configuración de la comunicación de la red de PLC, con la aplicación, mediante el protocolo de comunicación Modbus.
Figura 2.8 Configuración de la comunicación utilizando protocolo Modbus. 2.5.2 Configuración de variables
Ya configurados los dispositivos, se procede a la configuración de las variables. Estas son separadas en:
Variables externas: Sus valores se obtienen a partir de mediciones de la red industrial.
Variables internas: Son las variables cuyo valor es el resultado de un cálculo a partir de fórmulas configuradas por el usuario.
Las primeras, se configuran en los espacios reservados por el sistema al definir la cantidad de canales que se van a medir en cada uno de los PLC.
De interés para esta aplicación, son las mediciones de temperatura en las cámaras frías y UMAs, además de la humedad en esta última. Debido que son señales que se miden en los dispositivos y su magnitud puede variar de forma continua en el tiempo, es que se definen como variables de entrada analógica. Las señales de resumen de fallas y, del interruptor de presión diferencial, son tratadas como variables de entrada discreta por ser medidas en los PLC y su magnitud solo tener 1 de 2 estados posibles. Desde el HMI se enviarán señales
digitales para el encendido de determinados equipos, por lo que son definidas también, variables de salida discretas. Cada una de ellas, entran en la categoría de variables externas. Se definirán además, variables internas para contar las horas de trabajo de ciertos equipos, información que permite programar el mantenimiento de estos, y extender su vida útil. Cuando se crea una variable analógica de entrada, se presenta una pantalla con cinco páginas o pestañas. En la primera pestaña es donde se configuran los parámetros generales de la variable, como son, etiqueta, período de muestreo, descripción, si va a ser salvada la información que genera en disco, unidad de medida, rango con el cual se visualizará en el registrador (independientemente del rango del instrumento). En la figura 2.9 se muestra la configuración de los parámetros generales de la primera variable del mapa, medida por el PLC 1.
Figura 2.9 Configuración de variables.
Las alarmas son el segundo parámetro a configurar (la configuración de este parámetro será tratado en el posterior sub-epígrafe). Teniendo en cuenta que el cálculo estadístico consume recursos del sistema y, que no se desea realizar a ninguna variable, no se configura esta pestaña. En la próxima pestaña es donde se definen los parámetros para la linealización de los valores de las variables. Por último, se definen las características de las variables en los PLC, incluyendo su dirección, para lograr el enlace. Para las variables discretas de entrada, el procedimiento es el mismo, solo que no hay que linealizar, por lo que no aparece la pestaña correspondiente.
En el caso de las variables discretas de salida, es preciso configurar solamente dos pestañas. La primera, general, con las mismas características que las de entrada; y la de enlace, donde se especifica la dirección del canal del PLC, que envía la señal de arranque a los diferentes equipos.
Por último, se configuraron las variables internas. En esta aplicación, son las encargadas del conteo de las horas de trabajo de ciertos equipos. La configuración se hace de manera parecida a las de las variables medidas, excepto que la página de linealización se cambia por la de fórmula y no tienen enlace, pues estas se generan internamente en el sistema.
2.5.3 Configuración de alarmas y recetas
Para esta aplicación se estableció chequear las alarmas en el caso de las variables analógicas de entrada, por razón de cambio, por valor prohibitivo y de operación. En cada caso, se definen los límites inferiores y superiores que las variables de temperatura en las cámaras frías, y de humedad y temperatura en las UMAs, que no deben tomar. Los valores límites de la alarma prohibitiva detallan los rangos fuera de los cuales la variable puede provocar el deterioro de los productos que en las cámaras frías se conservan. En los locales climatizados por las UMAs, se corre el peligro sobre todo en el área de producción, de violar los requisitos de confort recogido en la regulación de Buenas Prácticas de Fabricación para estos locales, poniendo en riesgo las producciones y su continuidad.
Los límites de las alarmas operativas, detallan los rangos fuera de los cuales las variables anteriormente citadas, se están desviando de los parámetros normales de operación. Las alarmas por razón de cambio, establecen el cambio que no debe sufrir el valor de la variable (por encima o por debajo), de una medición a otra; o sea, una variación brusca de tendencia. Este tipo de alarma es muy importante, porque algunos de los peligrosos motivos, por los cuales puede haber un cambio brusco de temperatura en estos locales, se relacionan con incendios, roturas de tuberías de vapor, fuentes de excesivo calor en lugares indebidos y cortos circuitos.
Existen dos opciones para las alarmas de variables discretas de entrada: por chequeo de alarma en OFF y por chequeo en ON. En esta aplicación se definió que la alarma se indicará cuando la señal está en ON y aparecerá en la zona de alarmas prohibitivas, por cuanto emitirá también el sonido correspondiente.
Las recetas son posibles soluciones, órdenes o sugerencias, que brinda el sistema ante determinadas situaciones que se presentan en la operación y que fueron previamente configuradas. El supervisor tiene recetas para los resúmenes de fallas de las calderas, bombas de Hidroneumático, compresores del área de Fluido y PGD. Además, para las violaciones de los rangos operativos de las variables temperatura en cámaras frías, y humedad y temperatura en las UMAs.
2.5.4 Configuración de registros históricos
El sistema EROS brinda la posibilidad de visualizar mediante un registrador, el comportamiento y tendencia en tiempo real de un máximo de ocho variables (un grupo), así como la historia de las mismas. Se puede registrar cualquier tipo de variable y configurar la cantidad de grupos que se desee.
Los grupos de variables se configuraron de la siguiente forma:
• UMAs Producción: Se crearon cuatro grupos, uno por cada UMA, en los cuales se incluyó el valor real de la humedad, temperatura, el estado en el tiempo de la señal de resumen de fallas y del interruptor de presión diferencial.
• UMAs: Fueron creados cuatro grupos más, donde se asocian los valores de humedad y temperatura de cada pantalla de las UMAs. Por ejemplo, en el primer grupo están las UMAs 1, 2, 3 y 4; en el último, solo la del bioterio.
• Cámaras Frías: Para ellas se configuraron dos grupos, en los que se registran los valores de temperatura. En el primer grupo, se incluyeron las cinco primeras cámaras y en el segundo, las cuatro restantes.
• Por último, se crearon dos grupos en los que se presentan la activación de las señales digitales de resumen de fallas de las bombas de Hidroneumático, y en el segundo las de Calderas, Fluido y PGD.