Automatización
Industrial (AIS7201)
Prof. Christian Nievas Grondona.
Sesión 9:
Human Machine Interface - HMI.
2
Indice
Sistemas
SCADA.
Introducción a los HMI.
HMI – Software.
Labview
(NI).
IFIX (GE/Fanuc).
HMI
– Hardware.
Pantallas
HMI.
3
SCADA
Introducción.
SCADA
es el acrónimo de Supervisory Control
and Data Acquisition (Supervisión, Control y Adquisición
de Datos).
Es una sistema informático especialmente diseñada para
funcionar sobre controladores en el control de
procesos, proporcionando comunicación con los
dispositivos de campo y controlando el proceso de forma
automática desde la pantalla del ordenador.
También provee de toda la información que se genera
en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del
mismo nivel como de otros usuarios supervisores dentro
de la empresa.
4
SCADA
Introducción.
Entonces,
damos el nombre de SCADA a
cualquier software que permita el acceso a datos
remotos de un proceso y permita, utilizando las
herramientas de comunicación necesarias en
cada caso, el control del mismo.
Atendiendo a la definición vemos que no se trata
de un sistema de control, sino de una utilidad
software de monitorización o supervisión, que
realiza la tarea de interfase entre los niveles de
control (PLC) y los de gestión a un nivel superior.
5
SCADA
Un
sistema SCADA usualmente consiste de las siguientes
subsistemas:
 Interfaz
Hombre/Máquina (HMI), es el dispositivo o herramienta
gráfica que presenta los datos del proceso al operador. Además de,
mediante este subsistema, manipular el proceso.
 Sistema de Supervisión (Computador) que obtiene información del
proceso y que envía ordenes al proceso.
 Unidades Terminales Remotas (RTU) las que conectan los sensores
del proceso, convirtiendo las señales en datos digitales y enviando
esta infromación al sistema de Supervisión.
 Controladores (PLC) Usados como elementos de campo, por su
versatilidad, economía, flexibilidad y configuración. Para el control
directo de los actuadores.
 Red de Comunicación, la infraestructura necesaria para comunicar
el sistema de supervisión con los RTUs.
6
SCADA
Línea de extrusionado (realizado con WinCC, Siemens)
7
SCADA
8
HMI
Introducción.
significa “Human Machine Interface”, es decir es el
dispositivo o sistema que permite el interfaz entre la
persona (operador) y la máquina (proceso).
Tradicionalmente estos sistemas consistían en paneles
compuestos por indicadores y comandos, tales como
luces pilotos, indicadores digitales y análogos, etc.
En la actualidad, 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.
HMI
9
HMI
Tipos
de HMI:
Descontando
el método tradicional, podemos distinguir
básicamente dos tipos de HMIs:
Terminal de Operador, consistente en un dispositivo,
generalmente construido para ser instalado en ambientes
agresivos, donde pueden ser solamente de despliegues
numéricos, o alfanuméricos o gráficos. Pueden ser además
con pantalla sensible al tacto (touch screen)
 PC + Software, esto constituye otra alternativa basada en un PC
en donde se carga un software apropiado para la aplicación.
Como PC se puede utilizar cualquiera según lo exija el proyecto,
en donde existen los llamados Industriales (para ambientes
agresivos), los de panel (Panel PC) que se instalan en gabinetes
dando una apariencia de terminal de operador, y en general
veremos muchas formas de hacer un PC, pasando por el
tradicional PC de escritorio.

10
HMI
Software
 Estos
HMI:
softwares permiten entre otras cosas las siguientes funciones:
Interfaz gráfica de modo de poder ver el proceso e interactuar con él.
 Registro en tiempo real e histórico de datos.
 Manejo de alarmas.

 Al
igual que en los terminales de operador, se requiere de una
herramienta de diseño o desarrollo, la cual se usa para configurar
la aplicación deseada, y luego debe quedar corriendo en el
Controlador un software de ejecución (Run Time).
 Por otro lado, este software puede comunicarse directamente con los
dispositivos externos (proceso) o bien hacerlo a través de un
software especializado en la comunicación, cual es la tendencia
actual.
11
HMI
Ejemplo de HMI basado en Software
12
HMI
Ejemplo de HMI - Terminales
13
HMI
Desarrolladores
de Software HMI.
National
Instruments (LabView).
Siemens (WinCC).
GE Fanuc (IFIX / Cimplicity).
Omrom (SCS).
Allen-Bradley (RS-View).
Wonderware (InTouch).
14
Labview
Introducción.

Es una herramienta gráfica para pruebas,
control y diseño mediante la programación.
 El lenguaje que usa se llama lenguaje G,
donde la G simboliza que es lenguaje
Gráfico.
Este programa fue creado por National
Instruments (1976) para funcionar sobre
máquinas MAC. Ahora está disponible para
las
plataformas Windows, UNIX, MAC y Linux.
15
Labview
Utilización.

Comunicación y control de instrumentos de cualquier
fabricante.
Automatización industrial y programación de PLCs.
Diseño de controladores: simulación, prototipaje rápido,
hardware-en-el-ciclo (HIL) y validación.
Control y supervisión de procesos (SCADA).
Robótica
En 2008 el programa fue utilizado para controlar el LHC, el
acelerador de partículas más grande construido hasta la
fecha.
16
Labview
Panel frontal
• Controles = entradas
• Indicadores = salidas
Diagrama de bloque
• Programa de acompañamiento
para el panel frontal
• Componentes “cableados”
entre si
17
Labview
Panel Frontal
Barra de herramientas
del panel frontal
Control
Booleano
Icono
Leyenda del
gráfico
Gráfico de
Forma de onda
Leyenda de
La grafica
Leyenda de
la escala
18
Labview
Diagrama de Bloques
Barra de
Herramientas
Del diagrama de
Bloque
Funcion de
dividir
SubVI
Terminal
grafica
Cableado
de
datos
Estructura
While loop
Constante
numerico
Funcion de
tiempo
Terminal de control
booleano
19
Labview
Sub VIs
20
Labview
21
Labview
22
IFIX
Introducción.
Proficy
iFIX es una plataforma HMI/SCADA de
funcionalidad completa que le permite desarrollar una
amplia gama de aplicaciones.
Es conocida por la robustez de su motor, flexibilidad y
potencia para responder a las aplicaciones más
exigentes.
Ampliamente utilizado en sectores energéticos de los
E.E.U.U.
23
IFIX
Características:
Flexibilidad
y fiabilidad de los datos de conexión y
presentación.
Escalabilidad desde un sensor aislado hasta la
integración de toda la empresa.
Análisis líder de información.
Gestión y control de datos en tiempo real.
Conformidad con los estándares de la industria para
mejorar la consistencia y calidad.
24
IFIX
Pantalla Principal – Editor Gráfico.
25
IFIX
Aplicación de administración de Base de Datos
26
IFIX
27
IFIX
Sistema orientado a Supervisión Centralizada.
28
HMI - Hardware

Introducción
Son
dispositivos avocados a la tarea de generar una
interfaz al operador.
A diferencia de los software, son subsistemas dentro de
un entorno SCADA.
Generalmente se necesita un programa editor para
generar la configuración del proceso.
Son compatibles con una gran variedad de elementos
de automatización y de redes de comunicación.
29
HMI - Hardware

Tipos:

Generalmente se pueden diferencia 5 tipos de dispositivos HMI.

Push Button Panels


Mobile Panels


Paneles de pequeñas dimensiones basados generalmente en pantallas LCD
monocromáticas, para datos alfanuméricos.
Panels


Basados con pantallas en procesos que se requieren visualizaciones
móviles, no estáticas.
Micro Panels


Basados sólo en accionadores e indicadores luminosos.
Paneles con botoneras o táctil, que entrega información dinámica y gráfica
de las variables de un sistema.
Multi Panels

Sistemas con más de una pantalla, para operar y supervisar varios procesos
en un mismo tiempo.
30
HMI - Hardware

Principales fabricantes:
 Allen
Bradley.
31
HMI - Hardware

Principales fabricantes:

National Instruments.
32
HMI - Hardware

Principales fabricantes:

GE Fanuc.
33
HMI - Hardware

Principales fabricantes:

Omron.
34
HMI - Hardware

Principales fabricantes:

Siemens.
35
HMI - Hardware

Principales fabricantes:

Delta.
36
Consultas y Contacto
Christian Nievas Grondona.
[email protected]
37
Descargar

HMI