APUNTE WinCC flexible 2008 con ejemplo revisión oct 2012

Ambiente de desarrollo SIMATIC HMI - WinCC flexible 2008-SP2

DEPARTAMENTO DE SISTEMAS E INFORMATICA–LABORATORIO DE PLC – FCEIA – U.N.R Página 1 de 33

REPUBLICA ARGENTINA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERIA Y AGRIMENS URA

DEPARTAMENTO DE SISTEMAS E INFORMÁTICA – LABORATORI O DE PLC

AMBIENTE DE DESARROLLO

“SIMATIC HMI - WinCC Flexible 2008 Adv”

Octubre 2012



ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 3

1.1 SIMATIC HMI ....................................................................................................................... 5

1.2 SIMATIC WinCC Flexible versión 2008 ................................................................................... 5

2. PRESENTACION DEL PROBLEMA ............................................................................................ 6

(ver “Sistema de Impulsión de agua” del apunte de aplicación de GEMMA) ...................................... 6

3. CREACIÓN DE UN PROYECTO................................................................................................... 7

3.1 Crear Proyecto Nuevo ................................................................................................................ 7

3.1.1 Imágenes ............................................................................................................................ 11

3.1.2 Conexiones ........................................................................................................................ 11

3.1.3 Adaptar la plantilla ............................................................................................................ 12

3.1.4 Guardar el Proyecto y la configuración ............................................................................. 13

4. CREAR IMÁGENES ..................................................................................................................... 14

4.1 Configurar las Imágenes ........................................................................................................... 15

4.1.1 Creación de variables ......................................................................................................... 15

4.1.2 Generación de una nueva imagen ...................................................................................... 16

4.1.3 Creación de campo de texto y configuración del mismo ................................................... 17

4.1.4 Asignación de propiedades a las variables ....................................................................... 17

5. INSERCIÓN Y CONFIGURACIÓN DE GRÁFICOS .................................................................. 18

5.1 Inserción de Gráficos ............................................................................................................ 18

5.2 Configuración de Gráficos ....................................................................................................... 20

6. INSERTAR CAMBIOS DE IMAGEN .......................................................................................... 22

6.1 Crear la Nueva Imágen ............................................................................................................. 22

6.2 Creación de Teclas que Permiten el Cambio de Imágen .......................................................... 23

6.3 Configurar la Desconexión del Panel ....................................................................................... 25

7. COMPROBAR Y SIMULAR EL PROYECTO ............................................................................ 26

7.1 Comprobar el Proyecto ............................................................................................................. 26

7.2 Simular el Proyecto .................................................................................................................. 26

7.2.1 Crear la Tabla de Simulación ............................................................................................ 27

7.2.2 Simulación del Proyecto .................................................................................................... 28

8. INICIAR RUNTIME ....................................................................................................................... 29

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................. 33



WINCC FLEXIBLE 2008 Advanced

Manual de Entrenamiento

1. INTRODUCCIÓN

El aumento de las capas de los procesos y las mayores exigencias de funcionalidad sobre las máquinas y a las instalaciones, hacen imprescindible una máxima transparencia hacia el operador. La Interfaz Humano-Máquina (HMI) ofrece esta transparencia.

HMI significa “Human Machine Interface, es decir es el dispositivo o sistema que permite la interface entre el operador y la máquina.

Tradicionalmente estos sistemas consistían en paneles compuestos por indicadores y comandos, tales como luces pilotos, indicadores digitales y análogos, registradores, pulsadores, selectores y otros que se interconectaban con la máquina o proceso, permitiendo el diálogo entre el proceso bajo control y el operador, generando el monitoreo, supervisión y control.

En la actualidad, dado que las máquinas y procesos en general están implementadas con controladores y otros dispositivos electrónicos que dejan disponibles puertas de comunicación de amplio rango para el intercambio de información, es posible contar con sistemas de HMI bastantes más poderosos y eficaces, además de permitir una conexión más sencilla y económica con el proceso o máquinas. Los actuales HMI le permiten al operador poder visualizar parte o todo el proceso automatizado a través de un vínculo, como ser PC o Terminales de Diálogo (generalmente son paneles táctiles, graficadores de curvas, etc) que no lo podría hacer mirando simplemente al autómata o a los actuadores asociados (parámetros de temporizadores, contadores, alarmas, etc).

Generalmente estos sistemas HMI son sistemas “al pie de máquina” esto es, ubicados en las proximidades del proceso bajo supervisión y control.

El Autómata Programable posee el verdadero control sobre el proceso. Un sistema HMI se encarga de:

• Representar procesos (mostrarlo en una representación gráfica animada). • Manejar procesos (control del mismo a través de órdenes). • Emitir avisos (alarmas). • Archivar valores de procesos y avisos (tablas de estadísticas, evoluciones históricas, etc). • Documentar valores de procesos y avisos. • Administrar parámetros de procesos y parámetros de máquinas.

Una variante de los sistemas HMI son los sistemas SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition) que se traduce como Control, Supervisión y Adquisición de Datos. constituyen un conjunto de mayor envergadura con los mismos objetivos antes descriptos.



Un SCADA es un sistema basado en computadores, PLC´s , sensores, actuadores, medios de comunicación, redes y software que permite supervisar y controlar en tiempo real y a distancia una instalación de cualquier tipo, especialmente para aquellas que tienen una distribución geográfica muy amplia y que manejen cientos o miles de variables E/S. Estos sistemas se aplican cuando los elementos que controlan un determinado proceso están dispersos en una gran superficie geográfica, (decenas o cientos de kilómetros). Por ejemplo en el control de oleoductos, gasoductos, acueductos, sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica, redes subterráneas y en todo tipo de industrias de fabricación de prácticamente todos los diferentes productos que nos rodean a diario.

En estos casos para poder controlar a todo el conjunto del automatismo se necesitaría de una rápida y segura comunicación que brinde en tiempo real (o casi real, con demoras despreciables frente a la inercia de todo el automatismo) el estado de toda la información vinculada al proceso y a la vez mostrarla o concentrarla en algún medio de vinculación con el usuario (PC o Terminal de Diálogo) para poder ser monitoreada y accionar sobre ella.

Esta concentración de la toda la información le permite al operador poder “visualizar todo el proceso” de una manera global a través de un formato gráfico creado con el software, dándole una visión amplia de todo el automatismo como si el mismo estuviese al “pie de máquina” (estado de alarmas, marcha, parada, estado actual, etc).



1.1 SIMATIC HMI SIMATIC HMI es un producto de Siemens que ofrece una amplia gama de posibilidades para

realizar las más variadas tareas de manejo y visualización. A través de este software se puede supervisar y controlar el proceso en todo momento por medio de una simple PC, o con Terminales de Diálogo (paneles táctiles, graficadores, etc.).

El software que describiremos a continuación es WinCC Flexible 2008, versión con licencia que corre bajo Windows XP. 1.2 SIMATIC WinCC Flexible versión 2008

SIMATIC WinCC Flexible versión 2008 es el software HMI de Siemens, ejecutable en Windows, para todas las aplicaciones al pie de máquina en el ámbito de cualquier proceso bajo supervisión y control. Permite configurar una amplia gama de paneles de mando, desde los Micro Panels, que están pensados para aplicaciones con controladores SIMATIC S7-200, paneles táctiles, graficadores hasta soluciones locales con SIMATIC Panel PC o simplemente una PC de mesa.

Es importante hacer notar que para esta versión de WinCC 2008 la comunicación entre el autómata (PLC) y el software que corre en la PC (WinCC 2008) impone un cable PC/PPI conectado al puerto COM o USB de la PC.

El presente documento pretende ser una guía de aprendizaje básica para el usuario de WinCC flexible. En este apunte se abordará la forma de crear de un proyecto nuevo, incorporar imágenes, animación, insertar cambios de imágenes, comprobar y simular un proyecto, para lo cual se abordará un ejemplo sencillo, el cuál servirá de referencia básica para poder resolver cualquier otra aplicación. Mediante este ejemplo se le enseñará a crear con WinCC flexible la interface con el usuario, pero utilizando a la PC como Terminal de Diálogo.



2. PRESENTACION DEL PROBLEMA (ver “Sistema de Impulsión de agua” del apunte de aplicación de GEMMA)

La figura representa un Sistema de Impulsión de Agua. La instalación consta de un depósito principal cuya alimentación se gestiona con una válvula motorizada (V1), dos bombas (B1 y B2), y un circuito de bypass controlado mediante una segunda válvula motorizada (V2). La función del bypass es abrir una vía directa hacia el siguiente tramo de impulsión si el sistema falla o se detiene. Cada válvula tiene 2 motores, uno para cerrarla y otro para abrirla (V1C / V1A para V1; V2C / V2A para V2).

En funcionamiento normal, cuando se alcanza el nivel máximo (NMAX) las bombas impulsan agua hasta que el nivel alcanza el nivel mínimo (NMIN). B1 y B2 se turnarán en cada operación.

Los motores de las válvulas giran en un sentido o en otro para abrir o cerrar la “llave de paso” (mariposa) de la misma. Completar esta acción requiere cierto tiempo.

Se considerará que el sistema “falla” (emergencia) si la bomba seleccionada para la descarga es incapaz de llevar el nivel del depósito a su nivel mínimo luego de 15 minutos de funcionamiento. Solucionada la causa de la emergencia, el operador oprimirá un pulsador de reposición (BRST).

Prever un modo de funcionamiento “manual” para verificar individualmente los accionamientos, y un funcionamiento semi-automático “ciclo-a-ciclo” (mediante un pulsador para el inicio de un ciclo (BCC). Prever pulsadores para operación manual:

• motores de válvulas (4): se acciona individualmente el motor de la válvula durante un tiempo predeterminado y se detiene.

• bombas (2): se activa la bomba elegida hasta que se oprime nuevamente el pulsador.

Se dispondrá de un pulsador para el arranque en Modo Automático (BARR) y uno para la parada en dicho modo (BPRD). Este pulsador de Parada deberá tener acción al finalizar el ciclo. Si se encuentra en Modo “Ciclo-a-Ciclo” el pulsador de Parada se ignora.

Cada vez que se energice la P.O. se debe habilitar el bypass y bloquear el llenado y descarga del tanque. Las bombas no deberán operar mientras el tanque se está llenando. Recién lo harán cuando el nivel del tanque haya alcanzado NMAX.

El tanque no se recarga mientras las bombas lo descargan. Deberá esperarse a que las bombas lleven al tanque por debajo del nivel NMIN para proceder a la recarga.

A continuación se presentaran los pasos a seguir para la implementación del problema en

WinCC flexible y una vez terminada la interface conectaremos la Terminal de Diálogo (en nuestro caso la PC) al autómata para comprobar el correcto funcionamiento y así finalizar la tarea propuesta.



3. CREACIÓN DE UN PROYECTO

El proyecto es la base para configurar la interfaz de usuario. En WinCC flexible, el proyecto contiene todos los datos de configuración de una instalación, panel de operador o Terminal de Diálogo.

Los datos de configuración pueden ser: • Imágenes del proceso que representan el automatismo completo. • Variables que transfieren datos entre el control y la Terminal de Diálogo en el modo Runtime. • Avisos que muestran los estados operativos en modo Runtime. • Ficheros que almacenan valores de proceso y avisos.

Todos los datos de un proyecto se guardan en la base de datos integrada en WinCC flexible. En adelante se irá explicando todos los pasos a seguir en la creación de la interface de usuario con el ejemplo propuesto del problema anterior.

En el proyecto se crean y se configuran todos los objetos necesarios para manejar y vigilar el sistema de bombeo, tales como:

• Imágenes para representar y manejar el control del bombeo. • Variables para intercambiar datos entre la terminal de diálogo y el sistema.

3.1 Crear Proyecto Nuevo

Para comenzar con la creación de este proyecto primero iniciaremos el programa WinCC flexible con doble clic en el acceso directo:

Se abrirá la pantalla, fig 3.1:

Fig 3.1 Inicio WinCC



Elegimos el asistente de proyectos de WinCC flexible. Este asistente le ayuda a crear el proyecto, guiándolo paso a paso por el proceso de configuración. El asistente de proyectos ofrece distintas opciones para las configuraciones más frecuentes. Se deberán efectuar los ajustes de configuración conforme a la opción seleccionada.

Para manejar el sistema de bombeo solo necesitaremos un panel de operador (en nuestro caso será la PC) y un autómata, por lo tanto seleccionamos la opción de máquina pequeña, fig 3.2:

Fig 3.2 Elección tipo de Proyecto Una vez seleccionado el tipo de proyecto, vamos a “siguiente” y seleccionamos el panel de

operador con el cual vamos a trabajar, que para nuestro caso será la opción PC haciendo doble clic sobre el dibujo de la PC. En esta misma ventana se puede elegir además del panel de operador, la resolución de la pantalla en el modo Runtime, el tipo de autómata que deseamos utilizar y la conexión que se utilizará entre el panel y el autómata. Para el sistema de bombeo elegimos un autómata de la línea S7-200. Esto puede apreciarse en la figura 3.3:



Fig 3.3 Elección del Panel, configuración y Autómata Por último introduciremos la información acerca del proyecto, esta información que especificamos será la que nos ayude a identificar el proyecto posteriormente en WinCC flexible. Luego de registrar la información hacemos clic en “Finalizar” para crear el proyecto con la configuración elegida. Fig 3.4 :

Fig 3.4 Datos y configuración de la pantalla



El asistente de proyectos ha creado el nuevo proyecto conforme a sus datos y lo ha abierto en WinCC flexible. En la figura 5 se muestra la ventana principal del software que se divide en varias áreas, estas son la ventana de proyecto, el área de trabajo, la ventana de herramientas y la ventana de propiedades. Fig 3.5:

Fig 3.5 Ventana principal del programa.

En el Área de trabajo se editan los objetos del proyecto. Todos los elementos de WinCC flexible se agrupan entorno al área de trabajo. A excepción del área de trabajo, todos los elementos se pueden disponer y configurar en función de las necesidades del usuario (por ejemplo, desplazar u ocultar).

En la Ventana del proyecto se visualizan en una estructura de árbol todos los componentes y editores disponibles de un proyecto, pudiéndose abrir desde allí. Además, a partir de dicha ventana es posible acceder a las propiedades del proyecto, así como a la configuración del panel de operador.

En la Ventana de propiedades se editan las propiedades de los objetos, por ejemplo el color de los objetos de imagen. La ventana de propiedades sólo está disponible en algunos editores.

La Ventana de herramientas contiene una selección de objetos que se pueden insertar en las imágenes, tales como los objetos gráficos o los elementos de manejo. Asimismo, la ventana de herramientas dispone de librerías con objetos ya preparados, así como de colecciones de bloques de imagen.

El asistente de proyectos ha creado ya algunos elementos, tales como Imágenes, Conexiones, Plantillas.



3.1.1 Imágenes

Las imágenes preconfiguradas y la plantilla se encuentran en el área «Imágenes ». En el área de trabajo ubicada a la derecha del árbol se ha abierto automáticamente la imagen inicial para el panel de operador PC. 3.1.2 Conexiones

Los ajustes de conexión entre el panel de operador y el autómata también están configurados, esto se realizó al principio cuando se abrió el proyecto y se configuró con la ayuda del asistente. En la siguiente figura se muestra la ventana de conexiones. Fig 3.6:

Fig 3.6 Ventana de conexiones.

Esta parte de la configuración es fundamental para una correcta comunicación entre el autómata y la PC. Se debe configurar primero el tipo de comunicación en el panel de operador, se elige el punto de acceso escribiendo “MPI”, luego la dirección del panel debe setearse en 1 y por ultimo la velocidad de transferencia en 9600. Esto se ve claramente en la figura 3.7:

Fig 3.7 Configuración de la conexión Paso 1.



El segundo paso es configurar la red de comunicación, o sea el cable que une al autómata con el panel, para ello se setea el perfil en “PPI”, luego la dirección de estación en 31 y por último se pone en 1 el número de maestros. Esto se aprecia en la figura 3.8:

Fig 3.8 Configuración de la red de comunicación, Paso 2.

Este último paso en la configuración consiste en setear los parámetros del autómata, se pone en 2 la dirección y luego se tilda la casilla de “Proceso cíclico”, como se muestra en la figura 3.9:

Fig 3.9 Configuración del autómata, Paso 3.

3.1.3 Adaptar la plantilla

En la plantilla se insertan los objetos que deben aparecer en todas las imágenes. En este caso se coloca una imagen con el logotipo de la facultad, a medida que vayamos avanzando se le agregarán a la plantilla algunos botones y cuadros de textos, los cuales se explicaran mas adelante. Esto se visualiza en la fig 3.10:

Fig 3.10 Adaptar la plantilla.



Una vez terminado este procedimiento se cierra la plantilla y se continúa configurando el área de trabajo del proyecto.

El entorno de WinCC flexible comprende diversas ventanas que se pueden disponer a discreción alrededor del área de trabajo. A continuación se describe cómo «acoplar» la ventana de objetos a la ventana del proyecto. Para realizar esta configuración se activa la ventana de objetos de manera que no se oculte automáticamente (ver -“vista del objeto”) y luego se arrastra hacia el área de proyecto, esto se muestra en la fig 3.11 y 3.12. En la ventana de objetos se visualiza el contenido del área seleccionada en la ventana de proyecto.

Fig 3.11 Configurando el área de trabajo. Fig 3.12 Ventana “Objeto” 3.1.4 Guardar el Proyecto y la configuración

La primera vez que guarde el proyecto se le solicita que introduzca un nombre para el mismo, y elegir la extensión *.hmi , se generarán varios archivos, tal como se muestra en la fig 3.13:

Fig 3.13 Íconos generados al guardar el proyecto



4. CREAR IMÁGENES

Las imágenes son los elementos principales del proyecto. Permiten manejar y visualizar el sistema de bombeo. Las imágenes contienen objetos tales como campos de salida, de texto.

La imagen puede estar compuesta de elementos estáticos y dinámicos:

• Los elementos estáticos, como por ejemplo los textos y los gráficos, no cambian en Runtime. • Los elementos dinámicos van cambiando en función del desarrollo del proceso. Visualizan los valores de proceso actuales de la memoria del control o del panel de operador mediante indicadores alfanuméricos, curvas y barras. A los elementos dinámicos también pertenecen los campos de entrada del panel de operador. El intercambio de información entre el proceso, a través del Autómata y el operador, a través

del Panel o Terminal de Diálogo, se realiza mediante variables llamadas “Tags” La interfaz de usuario del presente ejemplo (Estación de Bombeo) comprende una imagen

principal (pantalla principal) y luego a medida que se avance con el desarrollo se podrán ir agregando más imágenes, de acuerdo a las necesidades de la información a mostrar.

En la fig 4.1 se visualiza la ventana principal del panel con la imagen gráfica animada completa de la Estación de Bombeo. A la misma se le asigna el nombre “Estación de Bombeo”.

Fig 4.1 Imagen Principal: Gráfica animada que muestra todo el proceso



4.1 Configurar las Imágenes

Para configurar la indicación de las imágenes se requiere de las Variables para guardar los estados de cada figura. La ventana “variables” permite direccionar toda la información desde y hacia el proceso a controlar. 4.1.1 Creación de variables

A continuación se crearán las variables donde se guardarán los estados de cada figura propuesta para este ejemplo. En las figs. 4.2 y 4.3 se muestra como se crea y configuran las variables «Arr» y «hmin» que correspondes al pulsador de arranque del proceso y al sensor de nivel mínimo del tanque respectivamente. Consecuentemente se crearán el resto de las variables que mostraran lo que se desea visualizar del proceso en la interfaz de usuario. Es importante recordar que estas variables deben tener una absoluta concordancia con las variables definidas en la programación del autómata para una correcta identificación del conjunto Panel-Autómata.

Fig 4.2 Abrir ventana “variables” Fig 4.3 Creación de una variable (“hmin”)

Es de notar que en la columna “nombre” se asigna el nombre simbólico de la variable, en “conexión” se le asigna la ruta de enlace con el Autómata, en este caso se configuró en el inicio como conexión a través del puerto PC/PPI, luego deberá especificarse el tipo de variable (para este caso “booleana”), a continuación en “dirección” se indicará donde se irá a leer esa variable en el mapa de memoria del autómata, para este caso como es una entrada se la denomina con la letra “E” seguida del número de byte y bit. Se usa la letra “E” para entradas (y “A” para salidas) por estar regida por la nomenclatura original en idioma alemán. Existen otras columnas que por el momento las dejaremos tal como aparecen definidas por defecto.

Así se construye por completo esta tabla de símbolos, asignando todas las variables puestas en juego en el proceso y demás que se pretendan procesar en el software HMI.

A continuación en la fig 4.4 se visualiza la tabla completa de definición de variables.



Fig 4.4 Variables del proceso.

4.1.2 Generación de una nueva imagen

Ahora se crea una nueva imagen donde se ubicará algún objeto o campo de texto. Para ello se

va a la ventana de proyecto y con doble clic en “Agregar imagen” se abre una nueva pantalla, se le asigna un nombre “Tablero de Comando”. Fig 4.5 y 4.6 :

Fig 4.5 Nueva imagen. Fig 4.6 Nueva imagen Tablero de Comando.



4.1.3 Creación de campo de texto y configuración del mismo

En este punto se muestra como introducir un campo de texto en las imágenes. Para ello desde la ventana de herramientas se elige la opción “objetos básicos” y arrastrando con el mouse hacia la pantalla de imagen el “campo de texto”.

En este ejemplo se introduce un campo de texto con el nombre de “Panel de Control” que servirá de título a la pantalla que simbolice el tablero de control real del proceso. Luego de la misma manera se insertará un “Botón” (3D) para representar la orden de arranque desde el tablero.

Para ambas representaciones se insertarán textos cuyas características (tamaño de fuente, color, etc) se configurarán desde la “ventana de propiedades”. Ver fig 4.7:

Fig 4.7 Inserción de campo de texto de título y botón de Arranque. Una vez hecho lo anterior haremos que los rectángulos cambien de color, esto lo hacemos para

ver que cuando se pulse el arranque del sistema veamos en nuestro panel esta indicación, lo mismo ocurrirá cuando se presione el interruptor de parada. 4.1.4 Asignación de propiedades a las variables

A los objetos insertados se les puede asignar propiedades, ya sea en cuanto a su aspecto de formato como también de animación (colores, parpadeo, transparencia, etc).

Para realizar tal acción se debe hacer clic sobre el objeto y en la ventana de propiedades asignarle la opción deseada. Por ejemplo, al botón Arranque se le debe asignar el nombre de la variable Arr antes definida en la ventana “variables”. Lo mismo sucede para asignarle propiedades de cambio de color en función que dicha variable esté activada o descativada (bit en 0 o en 1).



Como se puede observar que en la ventana de configuración hay varias opciones para elegir. Para este caso interesa la opción “Animaciones” y dentro de ésta se selecciona la que figura con el nombre de “Apariencia”. En esta opción al tildar la casilla “Activado” y en la parte de “variable” se escribe el nombre de la variable según corresponda. De esta manera se habrá asignado dicha variable real del proceso con el símbolo gráfico. Una vez realizado esto se puede asignar el color de fondo que se desee visualizar para cuando se active dicha variable. En las figs 4.8 y 4.9 se observan esta configuraciones.

Fig 4.8 Aspecto del objeto Fig 4.9 Variable asignada al objeto y animación 5. INSERCIÓN Y CONFIGURACIÓN DE GRÁFICOS

En este capítulo se introducen los gráficos que representarán el proceso que se desea visualizar. Además de insertar estos gráficos se configurarán según corresponda para que representen de forma adecuada el sistema de bombeo, lo más parecido posible a la realidad, haciendo que los mismos cambien de estado (que cambien de color) según los sensores estén o no activados o las bombas estén o no operando. 5.1 Inserción de Gráficos

Para insertar gráficos nos se va a la “ventana de herramientas”. Existe una amplísima oferta de simbología, por categorías, de acuerdo a la alicación que se desee. En el menú correspondiente a “Gráficos” existen subcarpetas, de las cuales en “Symbol Factory Graphic” y luego en “SymbolFactory True Color” se encuentran los símbolos adecuados para esta aplicación. Esto se muestra en la figs 5.1 y . 5.2

No toda la simbología ofrecida permite que se les asignen propiedades. En caso que el símbolo gráfico sea solo eso (un gráfico insertado) se le puede “superponer” otro y darles propiedades de visibilidad de acuerdo a alguna variable, por lo que asignando un cambio de color a este objeto superpuesto representará algún cambio sobre el otro objeto sin propiedades. Por ejemplo, una bomba en marcha es representada por un rectangulito de color rojo, que cambiará de color, al verde, cuando se detenga. Éste rectangulito si admite propiedades de cambio de color asociado a la variable B1 (bomba 1).



A continuación algunos de los símbolos ofrecidos en la ventana de herramientas.

Fig 5.1 gráficos disponibles Fig 5.2 gráficos disponibles

Cada opción en la elección de los gráficos queda atribuida al diseñador o programador del

panel. En este apunte se seleccionan gráficos de diferentes categorías para mostrar la flexibilidad a la hora de diseñar este tipo de interfaces.

Ahora el trabajo será insertar los gráficos que mejor representen el proceso que se desee visualizar, esto debe realizarse de la manera más clara y ordenada posible ya que como se mencionó antes, describirá de alguna manera el proceso que se está automatizando.

Como se puede observar en la figura anterior se ha incorporado al sistema, que consta de varios gráficos, un tanque, sensores de nivel, cañería, bombas, válvulas de apertura y cierre, botones, textos, indicadores de nivel, etc. En la fig 5.3 se propone una posible implementación de lo antes comentado.



Fig 5.3 Inserción de gráficos que representan el sistema de bombeo. 5.2 Configuración de Gráficos

Si bien el diagrama propuesto en la figura anterior es representativo del sistema sería interesante poder visualizar como cambian de estado los gráficos a medida que el sistema este en ejecución. Este software no permite hacer animaciones propiamente dichas pero si cambiar por ejemplo el color de los gráficos o sus posiciones dependiendo de que tipo de variable se le asigne al mismo. Lo que se hará entonces es configurar los gráficos de manera de que cuando un sensor o una bomba cambien su estado, ese cambio pueda visualizarse en el panel a través de un cambio de color.

Primero se habrá que seleccionar cuales gráficos se desea que cambien su estado, esto es proponer un color para su estado desactivado y otro color para su estado activado. Se deberá tener en cuenta que la “animación” de estos objetos tiene una relación biunívoca con las variables del proceso, las cuales se definieron al principio del trabajo.

Entonces, para representar el cambio de estado de uno de los sensores de altura de sustancia, por ejemplo hmin, habrá que proceder, primero, haciendo clic sobre el objeto, en este caso el sensor de nivel inferior, se abrirá la ventana de propiedades del mismo, en ella se elige la opción de “Animaciones”, se tilda la casilla de activado, luego se selecciona la variable a representar, en tipo seteamos que sea BIT con el valor cero y por último se le asigna el valor y el color del estado.



Cabe aclarar que no todos los objetos de la librería presentan la posibilidad de asignarles propiedades de Animación. Como estos sensores no presentan esa alternativa se le superpondrá otro objeto (rectángulo) al que sí se le dará la propiedad de animación.

En la fig 5.4 se muestra como se elige el rectángulo desde la barra de herramientas para superponerlo al sensor, previo ajuste de sus dimensiones :

Fig 5.4 Inserción de un rectángulo para superponer al sensor.

Seguidamente se le asignan propiedades, en “Animaciones” se le indica a que variable responderán los cambios y con cuales características (colores, visibilidad, etc). Se ve en fig 5.5 :

Fig 5.5 Configuración del rectángulo superpuesto al sensor de nivel inferior.

De la misma manera a lo hecho con hmin se repite lo mismo con el resto de los objetos de interés, asignándoles las variables correspondientes en cada caso.

En la fig 5.6 se muestra como quedaría representado en el panel el cambio de estado propuesto anteriormente, para el caso de los sensores de nivel.



Fig 5.6 Sensor desactivado (HMáx), sensor activado (hmín).

6. INSERTAR CAMBIOS DE IMAGEN

En éste proyecto se definió lo que era una imagen, ahora se explicará cómo realizar un cambio de imagen. Este cambio de imagen es de mucha utilidad por ejemplo si se quieren representar varias fases de un proceso, adoptando una pantalla para cada fase. 6.1 Crear la Nueva Imágen

Esta operación se realiza de la misma manera que lo comentado en el apartado 4.1.2. Una vez creada la nueva imagen vacía se introduce algún objeto o texto, por ejemplo, si esta nueva imagen fuera el tablero de comando, agregaríamos los botones de Arranque, Parada, modo ciclo a ciclo, automático, etc. Como se observa en la fig 6.1 .

Figura 6.1 Nueva imagen creada: Tablero de comando.



6.2 Creación de Teclas que Permiten el Cambio de Imágen

Para realizar los cambios de imagen (pasar de una a otra en cualquier momento del ensayo) se debe definir quienes serán las “teclas” encargadas de ejecutar esta acción, para este ejemplo se insertarán en la plantilla dos botones para tal fin. En primer lugar se deberá abrir la plantilla. La misma se encuentra en la ventana de proyecto en la carpeta imágenes. Ver fig 6.2 .

Fig 6.2 Abrir plantilla.

Luego se introducen los botones correspondientes, los cuales se encuentran en la ventana de herramientas, en la parte de objetos básicos, ubicándolos adecuadamente en algún lugar de la plantilla (recordar que todo lo que se ubique en la plantilla se repetirá en todas las pantallas creadas). Esto se muestra a continuación en la fig 6.3 .

Fig 6.3 Inserción de botones en la nueva imagen.



Una vez resuelto el paso anterior se le asignará a cada botón un texto adecuado que se corresponderá con el nombre de la imagen. Esto se realiza haciendo clic sobre el botón, se abrirá la ventana de propiedades del elemento, asignándoles los nombres de “Estación de Bombeo” y “Tablero de Comando” respectivamente. Estos nombres hacen referencia a las imágenes respectivas.

Seguidamente dentro de la ventana de propiedades en la opción llamada Evento se tiene la posibilidad de asignarle al botón varias acciones y dentro de las misma diferentes situaciones. Para este caso se elegirá la acción de Pulsar. Luego haciendo clic a la derecha de la ventana donde dice <ninguna función> aparecerá un menú descolgable en forma de árbol el cual muestra las funciones del sistema. Esto se observa en la fig 6.4 .

Fig 6.4 Asignación de funciones al botón.

En este menú en la carpeta con el nombre de Imágenes se selecciona la opción Activar Imagen. Una vez realizado este paso quedará solo darle el nombre a la imagen que se desea que se active, por ejemplo, al botón que le escribimos “Tablero de Comando” se configurará para que al presionarlo se abra la imagen cuyo título es TABLERO DE COMANDO. Esta configuración se muestra en la fig 6.5 .

Fig 6.5 Configuración del cambio de imagen.



De manera análoga se configura el otro botón para cambiar la imagen a ESTACIÓN DE

BOMBEO.

6.3 Configurar la Desconexión del Panel

Para realizar la desconexión del panel se introduce de la misma manera que en el caso anterior un botón que realice esta tarea. Este nuevo botón también será insertado en la plantilla a fin de poder realizar la desconexión del panel independientemente de cual sea la imagen en la que se esté posicionado. Una vez completado el paso anterior y de manera análoga a lo comentado para la configuración de los botones de los cambios de imagen se configurará el botón de desconexión. Para ello se debe ir a la ventana de propiedades, se escribirá un texto que identifique a ese botón, por ejemplo salida, luego en la parte de Eventos se elegirá la función que se desee realizar. De la misma manera, al igual que en el caso anterior en la opción Pulsar y luego al menú desplegable, al cual se accede presionando a la derecha del texto <ninguna función>, en el menú se selecciona otras funciones y dentro de ésta se elige la opción Parar Runtime. Esto detiene el ensayo y provoca un stop en funcionamiento del HMI. Se muestra en la figura 6.6 y 6.7 .

Fig 6.6 Desconexión del panel de operador.

Fig 6.7 Desconexión del panel de operador.

Esto provoca que cuando se presione la tecla etiquetada, por ejemplo como salida se desconecte el panel de operador quedando desafectado del sistema, o sea finaliza la ejecución del programa.



7. COMPROBAR Y SIMULAR EL PROYECTO 7.1 Comprobar el Proyecto

Antes de finalizar la configuración, se podrá comprobar y simular el proyecto con la función de

“comprobación de coherencia” (edición y compilación) y el “simulador de WinCC flexible”. La comprobación de coherencia garantiza, por ejemplo, que se respeten los rangos de valores y

que se visualicen las introducciones erróneas. Para realizar la comprobación del proyecto, en la parte superior de la ventana principal se hace

clic en el icono de “comprobación de coherencia” como se indica en la figura 7.1

Fig 7.1.- Comprobación de coherencia.

El resultado luego de realizar la comprobación de coherencia será visualizado en la ventana de resultados (debajo de la pantalla). Si existiera algún error, en la ventana de resultados el mismo aparecerá en rojo. De esta manera se podrá saber donde se genero el mismo y así solucionarlo. Ver fig 7.2 .

Fig 7.2 Ventana de resultados después de la comprobación.

7.2 Simular el Proyecto

Al simular el proyecto se podrán detectar errores de configuración lógica como lo son por ejemplo valores límites erróneos. A continuación se describe como crear una tabla de simulación y como simular el proyecto.



7.2.1 Crear la Tabla de Simulación

Para comenzar con la creación de la tabla de simulación primero se debe iniciar el simulador, por lo tanto se hace clic sobre el icono de inicio de simulación, como lo indica la fig 7.3 .

Fig 7.3 Inicio del simulador.

Luego de hacer lo indicado anteriormente, se abrirá una ventana donde se introducen las variables que se desean simular. Vale la pena aclarar varias cuestiones sobre como simular las variables, esto es, la variables seleccionadas en la tabla de simulación son del mismo tipo que las creadas en el programa, o sea si son de tipo entero (Int), tipo bool, etc. En la tabla se podrá escoger de qué manera se quiere que varíen las variables, o sea si es de manera incremental, aleatoria, tipo seno, etc. La tabla también permite asignarle límites a esas variables ya sean máximos y mínimos. Así, completando la tabla, se puede ver en la fig 7.4 como queda terminada.

Fig 7.4 Creación de la tabla de simulación.

Se podrá guardar la tabla de simulación completa que se ha generado a través de “Archivo” “Guardar cómo” y asignándole un nombre y lugar se puede conservar el archivo para nuevos ensayos.



7.2.2 Simulación del Proyecto

En esta instancia, se va a simular el proyecto. En forma aleatoria se activarán y desactivarán las variables configuradas con el fin de visualizar cómo se verán en las mismas durante el funcionamiento normal del HMI. Cuando se inicie la simulación se podrá visualizar el panel de operador con en el simulador, el que hará las veces del panel real. Ahora para poder visualizar los cambios en el mismo se hace clic en el casillero vacío a la derecha de la tabla de simulación (“inicio”) tal y como lo indica la fig 7.4.

A continuación se puede apreciar cómo quedaría la pantalla para el ejemplo que se ha abordado, (fig 7.5).

Fig 7.5 Ventana principal del simulador.

Se podrá también cambiar las imágenes del panel haciendo clic sobre los botones que se han configurado cuando se creó el proyecto, por ejemplo presionando “Tablero de Comando” donde se visualizarán los objetos que se hayan colocado en esa imagen y también probar con la tecla de “Salida” para comprobar si efectivamente cumple con lo requerido.



8. INICIAR RUNTIME

Una vez comprobado y simulado el proyecto quedará probarlo en el sistema real, en este caso como se usará la PC como panel de operador se deberá conectar la misma al autómata. El cable utilizado para esta conexión es el mismo que se utilizo para programar el PLC, o sea el CABLE PPI RS-485/RS-232 conectado al puerto indicado como PC/PPI. Independientemente del cable que se utilice para la programación del autómata habrá que tener en cuenta que debe existir una total coherencia entre la conexión que se configuró en el WinCC flexible y cómo se setean los pines de los cables. Una cuestión importante para destacar es que debe existir coherencia de las velocidades de entre el panel y el automata, de no ser así se producirán errores en la comunicación.

Además de la configuración del cable se deberá configurar la interface PG/PC. Para realizar

esta configuración se deberá cerrar la aplicación WinCC flexible, guardando el proyecto recién hecho y luego se dirige a:

Inicio �� Configuración �� Panel de Control. Acto seguido se hace doble clic en el icono Ajustar interfase PG/PC como se muestra a

continuación, en la fig 8.1

Fig 8.1 Ajuste de la interface PG/PC, Paso 1.

Una vez realizado este paso se abrirá una ventana, dentro de ella se busca el rótulo

“Parametrización utilizada” en la cual se elige la opción PC/PPI cable (PPI) A continuación se elige el rótulo llamado “Punto de acceso de la aplicación” y se selecciona

la opción MPI (WinCC) �� PC/PPI cable PPI , tal y como se muestra en la fig 8.2



Fig 8.2 Ajuste de la interfase PG/PC, Paso 2.

Luego de finalizado el paso anterior se hace clic en el botón de propiedades y aparecerá la ventana que se muestra en la fig 8.3

Fig 8.3 Ventana de propiedades - Conexión local, Paso 3.



Como lo muestra la figura anterior se configura la conexión local seleccionando el puerto en el cual se conectará el cable PC/PPI, esta elección dependerá de cuál puerto se conecte el cable, ya sea en el COM o en el USB, dependiendo del tipo de cable se disponga. Cabe aclarar aquí que para esta versión de WinCC flexible 2008 advance es posible usar cables COM o USB, no así en versiones anteriores que solo admiten puerto COM. Luego haciendo clic en la solapa PPI aparecerá la ventana que muestra la fig 8.4

Fig 8.4 Ventana de propiedades - PPI, Paso 4.

En la ventana anterior se setean los parámetros de propiedades del equipo y luego los de propiedades de la red. En el primero de ellos se coloca la dirección en “1” y el timeout tiene valor por default en “1s” el cuál no será modificado. En la segunda opción correspondiente a las propiedades de la red se deja sin tildar los casilleros de Red multimaestro y PPI avanzado, luego en la velocidad de transferencia se setea a la misma que se puso en el resto de la configuración, como se comentó anteriormente (en este caso es de 9600 Bits/seg).

Finalmente se deja como está por dafault la dirección de estación mas alta en el valor “31”. Haciendo clic en Aceptar se termina la configuración del puerto y se podrá abrir nuevamente el Proyecto antes guardado.

Una vez terminada la configuración y teniendo el software abierto, en la barra de herramientas se hace clic en el icono de Iniciar Runtime como se indica en la fig 8.5

Fig 8.5 Inicio del Runtime



Ahora, luego de iniciar el runtime se abrirá la ventana principal del proyecto que se ha creado, pudiendo visualizar el movimiento o animación de las variables configuradas de acuerdo a la evolución del automatismo, tal como se observa en la fig 8.6

Fig 8.6 Modo Runtime :Ventana observada evolucionando en sincronismo con el proceso real



BIBLIOGRAFIA

1. Manual de usuario Siemens. SIMATIC HMI - WinCC flexible 2008 Compact/ Standard/ Advanced.

2. Getting Started Básico – Siemens. SIMATIC HMI WinCC flexible.

3. Software de Programación WinCC flexible 2008 - Siemens.

4. Apunte Problema de aplicación de GEMMA – SitImpAgua – Cátedra SDI 2012.

Revisión de octubre 2012 por el Ing. Ariel Patriarca, docente Sistemas Digitales Industriales, Sistemas Lógicos e Introducción a los Sistemas Lógicos y Comandos Automáticos de las carreras de Ingeniería Electrónica, Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la UNR.

Este apunte fue supervisado por los Ingenieros Rodolfo Recanzone y José Ignacio Sosa, Profesores Asociado y Adjunto respectivamente de las cátedras de Sistemas Digitales Industriales, Sistemas Lógicos e Introducción a los Sistemas Lógicos y Comandos Automáticos de las carreras de Ingeniería Electrónica, Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la UNR.

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APUNTE WinCC flexible 2008 con ejemplo revisión oct 2012