Creación de tags de proceso

Para poder crear una variable de proceso es necesario, instalar antes un driver y crear una conexión. Se pueden copiar y pegar en la conexión creada los tags utilizando los mismos métodos que con los tags internos (teniendo en cuenta que solamente se pueden asignar tags a una conexión mediante los comandos “Copiar” y “Pegar”, y no se puede hacer clic en el icono de un tag y arrastrarlo a una conexión.

Para crear un tag de proceso, hacer clic con el botón derecho del ratón sobre la conexión de PLC creada, en este caso, ProfibusTREN, y seleccionar después “Variable nueva…”. Esto también se puede hacer sobre cualquier grupo de tags creado, teniendo en cuenta que, si se hace sobre un grupo de tags, la variable creada estará dentro de ese grupo:

En el cuadro de diálogo que aparecerá, “Propiedades de variable”, hay que ponerle un nombre (“demo” en la siguiente imagen). A continuación, se selecciona el tipo de datos adecuado en la opción “Ajuste de formato”.

El tamaño de la variable a utilizar puede ser: • Binary tag: Un bit.

• Signed 8 bit value: Un byte con signo (-128 a 127). • Unsigned 8 bit value: Un byte sin signo (0 a 255).

• Signed 16 bit value: Una palabra con signo (-32768 a 32767). • Unsigned 16 bit value: Una palabra sin signo ( 0 a 65535).

• Signed 32 bit value: Una doble palabra con signo (-2147483647 a 2147483647) • Unsigned 32 bit value: Una doble palabra sin signo (0 a 4294967295)

• Floating Point 64 bits: Una doble palabra en coma flotante de 64 bits de resolución.

• Text tag 16 bit Character Set: Una cadena de texto de la longitud que se requiera de caracteres de 8 bits (caracteres ASCII).

• Text tag 16 bit Character Set: Una cadena de texto de la longitud que se requiera de caracteres de 16 bits (caracteres Unicode).

• Raw data type: Telegrama de datos que no es tratado por el procesador del PLC.

• Text Reference: Un puntero a una cadena de texto que se encuentra en el Text Library. Asociándole a la variable el número identificador del Text Library, soporta el valor de la cadena de texto que se defina allí.

• Structure Types: Una estructura es un conjunto de variables de igual o diferentes tamaños agrupadas según una determinada propiedad que las relaciona. Para poder seleccionar una propiedad en esta pestaña es necesario haber generado anteriormente la estructura en Data Types.

Especificación de la dirección de enlace con el PLC:

En el cuadro de diálogo de la imagen anterior hay un botón que pone “Seleccionar”, al lado derecho de “Dirección”, que se debe presionar para establecer la dirección en el PLC (en este caso el S7 314C-2DP) que será “asociada” con el tag que se está creando. Cuando se presiona el botón “Seleccionar”, aparece el siguiente cuadro de diálogo:

Aquí será necesario ajustar el tipo de área de datos, cuyas opciones (aparecerán desplegando el menú de selección) dependerán del formato de dato seleccionado anteriormente. Los más usuales son: DB, Marca, Entrada, Salida, Contador, Temporizadores.

Lo mismo ocurre con el dato “Direccionamiento”, cuyas opciones dependerán del tipo de formato seleccionado y también del área de datos seleccionada.

El poder seleccionar estos mapas de memoria permite realizar controles de instalaciones que ya estuvieran funcionando con su programa de PLC siempre y cuando las zonas a las que se acceda para escribir no estén a su vez siendo escritas desde el programa de PLC. Con respecto a la lectura no existe evidentemente ninguna limitación, accediendo a todas ellas libremente.

A continuación, se expone la lista completa de grupos de tags de variables de proceso que se han utilizado en el proyecto:

• SALIDAS _S7_314C-2DP  En este grupo se han creado las variables que están conectadas a las salidas digitales del S7 314C-2DP, master de la red PROFIBUS, y que van a ser monitorizadas y controladas por el Scada. La lista de variables de este grupo es la siguiente:

El S7-314 tiene dos semáforos a su cargo, que son el semáforo 9 y 10 de la estación 2 en la red general de semáforos de la instalación. En la nomenclatura de salidas del S7 314 el semáforo 1 se corresponde con el semáforo 9 de la red general y el semáforo 2 del S7 314 se corresponde con el semáforo 2 de la red general. Todos los semáforos están distribuidos en dos señales que se corresponden con las salidas digitales que activan o desactivan los leds de cada uno de ellos (rojo y verde).

En cuanto a los desvíos, que son controlados a través de los relés, se puede asociar la salida digital correspondiente (todos ellos dependen directamente del S7 314). Sólo se necesita de una salida digital del autómata (aunque el relé tenga conectados dos contactos), puesto que se evalúa con la salida del autómata si la salida digital está a 1 o a 0 (estando el desvío recto cuando la salida digital esté a 0 o el desvío curvo cuando la salida digital esté a 1).

Por supuesto, se muestra el valor de dirección absoluta del PLC con la que se ha asociado la variable.

• ENTRADAS_S7_200_EST1 En este grupo se han creado las variables que están conectadas a las entradas digitales del S7 226 EST1(#3), un esclavo de la red PROFIBUS, y que van a ser monitorizadas por el Scada. La lista de variables de este grupo es la siguiente:

Los sensores de todo el trayecto ferroviario son controlados por los S7 226. El S7 226 #3 (EST1) tiene conectados a sus entradas digitales los sensores inductivos que controlan el entorno de la estación 1. Como se puede ver, no se declaran las variables correspondiéndose directamente con la entrada digital del S7 226 #3, puesto que éste es un esclavo de la red PROFIBUS y el Scada no se comunica directamente con esta estación. Las direcciones asignadas a los sensores son marcas pertenecientes al S7 314 (master), el cual utilizará el buffer de comunicaciones existente con la estación esclava para intercambiar los datos del estado de los sensores (entradas digitales) con ella. Cada vez que el S7 314 requiera el estado de los sensores, se pondrá en comunicación con las estaciones esclavas y éstas le proporcionaran el estado de todas las entradas digitales, las cuales el S7 314 dejará disponibles en las marcas que se pueden ver en la imagen. Finalmente, estas variables del Scada son asociadas a esas marcas, por lo que en todo momento se puede saber si cualquiera de los sensores ha sido activado o no. Las salidas digitales sí pueden ser leídas y escritas desde el Scada, sin embargo, los sensores, al tratarse de entradas digitales, sólo pueden

ser leídas, ya que la activación de un sensor o no depende de si eléctricamente se activa o no, y esto sólo ocurre cuando los trenes pasan lo suficientemente cerca del sensor como para activarlo.

• SEMÁFOROS_EST_1 En este grupo se han creado las variables que están conectadas a las salidas digitales del S7 226 EST1(#3), un esclavo de la red PROFIBUS, y que van a ser monitorizadas y controladas por el Scada. La lista de variables de este grupo es la siguiente:

Las salidas digitales del S7 226 EST1 (#3) están ocupadas con las señales de los semáforos que influyen en el entorno de la estación 1. Como se puede ver nada más observar los nombres de las variables, es fácilmente identificable a qué semáforo y color corresponde, siendo todas las variables de tipo variable binaria, excepto las cinco últimas. La variable “ALL_SEMAF_EST1” corresponde a la Word (palabra) donde se almacena el valor que toman los 16 bits de las salidas digitales del S7 226 #3, por lo que esta variable es del tipo valor de 16 bits sin signo. La variable “BYTE1_SEMAF_EST1” corresponde al byte donde se almacena el valor que toman los 8 bits de las salidas digitales del byte numerado 0 del S7 226 #3, por lo que esta variable es del tipo valor de 8 bits sin signo. La variable “BYTE2_SEMAF_EST1” corresponde al byte donde se almacena el valor que toman los 8 bits de las salidas digitales del byte numerado 1 del S7 226 #3, por lo que esta variable es del tipo valor de 8 bits sin signo. La variable “BUFFER_BYTE1_SEMAF_EST1_1” se utiliza para acceder directamente al buffer de comunicación con el S7 226 #3 para intercambiar los datos del byte 0 numerado de salidas digitales del S7 226. Lo mismo con la variable “BUFFER_BYTE2_SEMAF_EST1_1” pero con el byte 1 numerado de salidas digitales del S7 226.

Todas las variables se corresponden con marcas de memoria del S7 314, y no con las salidas digitales de los S7 226 directamente. La explicación es la existencia del buffer de comunicaciones PROFIBUS existente entre el S7 314 y el S7 226 #3.

• SEMÁFOROS_EST_2 En este grupo se han creado las variables que están conectadas a las salidas digitales del S7 226 EST2(#4), un esclavo de la red PROFIBUS, y que van a ser monitorizadas y controladas por el Scada. La lista de variables de este grupo es la siguiente:

Las salidas digitales del S7 226 EST2 (#4) están ocupadas con las señales de los semáforos que influyen en el entorno de la estación 2. Como se puede ver, es fácilmente identificable a qué semáforo y color corresponde, siendo todas las variables de tipo variable binaria, excepto las cinco últimas. La variable “ALL_SEMAF_EST2” corresponde a la Word (palabra) donde se almacena el valor que toman los 16 bits de las salidas digitales del S7 226 #4, por lo que esta variable es del tipo valor de 16 bits sin signo. La variable “BYTE1_SEMAF_EST2” corresponde al byte donde se almacena el valor que toman los 8 bits de las salidas digitales del byte numerado 0 del S7 226 #4, por lo que esta variable es del tipo valor de 8 bits sin signo. La variable “BYTE2_SEMAF_EST2” corresponde al byte donde se almacena el valor que toman los 8 bits de las salidas digitales del byte numerado 1 del S7 226 #4, por lo que esta variable es del tipo valor de 8 bits sin signo. La variable “BUFFER_BYTE1_SEMAF_EST2” se utiliza para acceder directamente al buffer de comunicación con el S7 226 #4 para intercambiar los datos del byte 0 numerado de salidas digitales del S7 226. Lo mismo con la variable “BUFFER_BYTE2_SEMAF_EST2” pero con el byte 1 numerado de salidas digitales del S7 226.

Todas las variables se corresponden con marcas de memoria del S7 314, y no con las salidas digitales de los S7 226 directamente. La explicación es la existencia del buffer de comunicaciones PROFIBUS existente entre el S7 314 y el S7 226 #4.

• ENTRADAS_S7_200_EST2 En este grupo se han creado las variables que están conectadas a las entradas digitales del S7 226 EST2(#4), un esclavo de la red PROFIBUS, y que van a ser monitorizadas por el Scada. La lista de variables de este grupo es la siguiente:

Se ha comentado anteriormente que los sensores de todo el trayecto ferroviario son controlados por los S7 226. El S7 226 #4 (EST2) tiene conectados a sus entradas digitales los sensores inductivos que controlan el entorno de la estación 2. Como se puede ver, no se declaran las variables correspondiéndose directamente con la entrada digital del S7 226 #4, puesto que éste es un esclavo de la red PROFIBUS y el

Scada no se comunica directamente con esta estación. Las direcciones asignadas a los sensores son marcas pertenecientes al S7 314 (master), el cual utilizará el buffer de comunicaciones existente con la estación esclava para intercambiar los datos del estado de los sensores (entradas digitales) con ella. Cada vez que el S7 314 requiera el estado de los sensores, se pondrá en comunicación con las estaciones esclavas y éstas le proporcionaran el estado de todas las entradas digitales, las cuales el S7 314 dejará disponibles en las marcas que se pueden ver en la imagen. Finalmente, estas variables del Scada son asociadas a esas marcas, por lo que en todo momento se puede saber si cualquiera de los sensores ha sido activado o no. Las salidas digitales sí pueden ser leídas y escritas desde el Scada, sin embargo, los sensores, al tratarse de entradas digitales, sólo pueden ser leídas, ya que la activación de un sensor o no depende de si eléctricamente se activa o no, y esto sólo ocurre cuando los trenes pasan lo suficientemente cerca del sensor como para activarlo.

• RUTAS En este grupo se han creado las variables que regularán las rutas, tanto su permiso como su selección. Estos permisos y selecciones de ruta las efectuará el Jefe de Control del CTC desde las pantallas de la aplicación Scada, que transmitirá esta información al master de la red Profibus para que actúe en consecuencia. De esta forma:

o La variable “RutaSeleccionada” es el byte que almacena la ruta que se ha seleccionado. o La variable “PermisoTodasRutas” es el byte que almacena si el CTC da su permiso para

efectuar la ruta o no.

o La variable “BucleRutasSeleccionado” es el byte que almacena que bucle de rutas se ha seleccionado para ser efectuado.

o La variable “PermisoTodosBucles” es el byte que almacena los permisos del CTC para efectuar un bucle de rutas o no.

o Las variables “PermisoRuta1”, “PermisoRuta2” y “PermisoBucle1” son los bits (de los bytes respectivos vistos anteriormente) que almacenan si el CTC ha dado su permiso o no para efectuar la ruta o el bucle de rutas en cuestión.

o Las variables “Ruta1Seleccionada”, “Ruta2Seleccionada” y “BucleRuta1Seleccionado” son los bits (de los respectivos bytes vistos anteriormente) que almacenan si la ruta o el bucle de rutas en cuestión ha sido seleccionado para ser efectuado.

• PULSADORES  Este grupo ha sido creado para tratar todos los pulsadores del sistema, por lo tanto, los modos de funcionamiento del sistema (sistemaOn, modo automático, manual, manual libre, seta de emergencia, tren de mercancías activo y tren de pasajeros activo). Las siguientes figuras pertenecen a la configuración de la variable SistemaOn, siendo el resto de variables del grupo de configuración similar (cambiando sólo el nombre y direccionamiento):

• SEÑALES_S7_314  Este grupo se ha creado para crear las variables asociadas a todas las entradas y salidas digitales del S7 314C-2DP (todas en conjunto). Todas las variables son de tipo variable binaria, poniendo los nombres y direccionamiento adecuado.

• SEÑALES_S7226_EST1 Este grupo se ha creado para crear las variables asociadas a todas las entradas y salidas digitales del S7 226 #3 (EST1) (todas en conjunto). Todas las variables son de tipo variable binaria, poniendo los nombres y direccionamiento adecuado.

• SEÑALES_S7226_EST2 Este grupo se ha creado para crear las variables asociadas a todas las entradas y salidas digitales del S7 226 #4 (EST2) (todas en conjunto). Todas las variables son de tipo variable binaria, poniendo los nombres y direccionamiento adecuado.

• TIEMPO En este grupo se crean las variables asociadas a todas las marcas de byte donde se almacenan el año, mes, día, hora, minuto y segundo de los diferentes registros horarios utilizados en el programa del PLC para tener un control horario del tiempo de ruta general y del tiempo que les cuesta a los trenes llegar a su destino. Como estos valores se almacenan en las marcas correspondientes, el Scada leerá estos datos para mostrarlos por pantalla (se leen con la SFC1 del PLC master PROFIBUS s7 314).

• TAGS ProfibusTREN (sin grupo asignado) En este grupo se encuentran las variables que gestionan la comunicación con las señales de salida analógicas de los S7 226 para el control de velocidad de las dos locomotoras. También se encuentran unas variables especiales que se les ha llamado Marcador…, con los que mediante escalado lineal por software se crean los marcadores de velocidad de las locomotoras. También se encuentran en este grupo las variables que recogen el voltaje que les llega a las locomotoras (escalado lineal). Por último, una variable de tipo valor de 8 bits con signo (“SISTEMA_MODOS”), que recoge el modo de funcionamiento en que se encuentra el sistema y una variable “Trenes_Activos”, de tipo valor de 8 bits sin signo para almacenar los trenes que están en funcionamiento en cada momento.

Todas las variables son de tipo valor de 16 bits sin signo y valor de 8 bits sin signo, excepto las dos variables de voltajes, “VOLTAJE_319_316” y “VOLTAJE_319_402”.

Variables internas

Se han creado también variables internas para funciones simuladas que no necesitan de comunicación con los PLC. Estas variables son las siguientes:

Definición de una graduación lineal (Escala lineal)

La graduación lineal solamente se puede realizar para los tags de proceso. En este caso, se han escalado varias variables:

• “MARCADOR_VELO_MERCAN1”, “MARCADOR_VELO_MERCAN2”,

“MARCADOR_VELO_PASAJE1”, “MARCADOR_VELO_PASAJE2”  Estas variables representan los marcadores de velocidad de las dos locomotoras. Como los valores de programación de las señales de salidas analógicas no dan ninguna información en cuanto a velocidad en Km/h, que sería lo adecuado en una situación real de un maquinista controlando una locomotora, se ha utilizado el escalado lineal por software para convertir este valor.

• “VOLTAJE_319_316” y “VOLTAJE_319_402”  Estas dos variables representan en voltaje el valor escalado de las salidas analógicas de control de velocidad de los trenes. De esta forma, se puede establecer una escala lineal entre el valor de programación que toma la variable de proceso y el valor de voltaje escalado, ya que se puede averiguar utilizando un multímetro para medir qué incrementos o decrementos de voltaje se producen con respecto a la variable de programación. Después, atendiendo a los valores críticos calculados, se puede establecer una escala lineal de valores.