Automatizacion Industrial Con LabVIEW

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL CON

Plataforma de Programación Para Automatización,
Control e Instrumentación Industrial

Agenda
Introducció
n
Bases de
LabVIEW
Hardware: FieldPoint

Redes de
Comunicaciones
Herramientas
Adicionales

Arquitetura de sistemas de
automatización basado en
PC
Ambiente, Pantallas, Paletas,
Programación, Herramientas

Hardware de Entrada/Salida
distribuída paraautomatización
industrial
Bases sobre interconexión de
equipos y terminales
Toolkits para aceleración de
desarrollo, análisis y
presentaciones

Arquitectura de Sistemas de Automatización

1. ADQUIRIR

2. ANALIZAR

3. PRESENTAR

1. ADQUISICION

Process

PDA

Adquisición de Señales:
Selección de los Sensores
fenómenos físicos
•
•
•
•
•
•
•

temperatura
presión
nivel
flujo
fuerza
luz
etc. etc. etc..

Procesoseñales eléctricas
• Tensión
• Corriente
Sensor /
Transductor

• Resistencia

Señal de información

Selección del Sensor
• Ejemplo: Temperatura
– Rango de Medición
– Precisión
– Ambiente
– Señal de salida
– Costo

Clasificación de Señales
ANALÓGICA
S
Corrient
Dominio
e
del
Continu
Tiempo
Temperatur
Voltajes
AC
a
a
Flujo
Voltajes DC
Lazos de
Control

LVDT
Video
Generación
de
funciones

Dominio dela
Frecuencia

Armónicos
Sonido
Vibración
Resonancia
Magnética

DISCRETAS
(DIGITALES)

On/Of
Encendido y
apagado
Estado de
máquinas

Tren de
Pulsos
Contadores
Temporizadore
s
Comunicacion
es

Opciones de Hardware
• Parámetros de selección:
– Tipo de Señal:
Analógica ó discreta
– Ambiente de aplicación:
laboratorio, planta, portátil, academia, etc
– Desempeño:
precisión, velocidad, flexibilidad,análisis
– Características adicionales:
Precio, bus de comunicaciones, plataforma

Adquisición de Señales:
Selección Del Hardware
Tarjetas DAQ:

PAC - PLC:

•Bajo Costo, Alta
Velocidad, Alta Flexibilidad

•Resistente, Confiable,
varias formas de
comunicación con PC,
incluyen acondicionamiento

•Señales necesitan
acondicionamiento

•Baja velocidad, poca
capacidad de análisis,
requieren driverInstrumentos:

CompactPCI:

•Dirigidos, alto desempeño

•Computador Industrial,
robustos, capacidad de
contener varios
instrumentos

•Poco flexibles, costosos,
necesitan hardware y
software para conexión
con PC

•Costosos

Adquisición de Señales:

Drivers de Comunicación
• Driver software que permite comunicar el hardware con el computador,
y con el programa de aplicación
Programa de AplicaciónLabVIEW
OPC – DDE – DLL – GPIB – Etc.
Tarjetas DAQ:

Instrumentos:

PLC’s: IAS

FieldPoint:

NI-DAQ

Instrument
Drivers

Protocol Drivers

FieldPoint
Explorer

DEMO
• Sensores, acondicionadores y Tipos de Señales
– Temperatura, Deformidad, Sonido, Luz, Flujo, Posición,
Distribución Espacial de Luz (imagen), etc

2. Análisis
Interpretación de señales.
Ejemplo: Termocupla
Dispositivo de
Medición
Cobrevoltaje
temp.
juntura

Cobre
Cobre

voltaje
de CJ

Cobre-Níquel
Juntura “fría”

(CJ por Cold Junction)

V medido = voltaje – voltajeCJ

Transofrmación de V a Temp
-

Se requiere compensación de juntura fría
Salida de voltaje no lineal (depende del material)
Baja respuesta al estímulo (52 mV/ºC termocupla J a 20ºC)
Alta intrusión de ruido (típicamente de la frecuencia de red)
Si el cable se rompese obtienen voltajes relativamente altos

tmemperatura

Características de la termocupla
termp = f (v)

Voltaje (mV)

Transductor de Temperatura:
tmemperatura

- Entrega señal eléctrica acondicionada; incluye sensor y circuitería de acondicionamiento

termp = c*v

Señal
Voltaje (V)
(0-10 V, 4-20 mA, lineal)

Análisis Típicos en Automatización
• Escalamiento de señales
• Manejo de Alarmas yEventos
• Registro de Datos
• Lazos de control
– On/Off, PID, Fuzzy Logic, Discreto, Lineal, No Lineal, etc.

• Comparación
• Conteo - Acumulación

Hardware Para Automatización
• FieldPoint: hardware para E/S distribuidas (Modelo Estándar)

Módulo de Red:
Esclavos
• RS-232
• RS-485
• Ethernet
• FieldBus
Tiempo Real
• Ethernet

Módulos de E/S
• Analógicos V, mA
• Termocuplas, RTD
• Presion
•...