SISTEMA DE MEZCLA DE TRES COMPONENTES (SEGUNDA PARTE, 2/3)

3. DESARROLLO DEL SISTEMA DE CONTROL EN WINCC

3.1. Configuración de Drivers y Variables

En primer lugar debemos añadir en el apartado de Administración de variables el driver que nos permita la comunicación con nuestro PLC Siemens 314 IFM. Para ello pinchamos con el botón derecho, damos a agregar nuevo driver y agregamos el SIMATIC S7 protocol Suite.

Imagen 3.1.1: Driver

Una vez agregado el driver debemos crear el enlace MPI que nos permita la comunicación. Dentro del apartado del driver que hemos creado, en MPI pinchamos con botón derecho y damos a agregar nueva conexión, le damos nombre, PLC en mi caso.

Imagen 3.1.2: Conexión PLC

Ya estamos en disposición de agregar las varibles para crear el sistema de control dentro de la conexión PLC. Para que todo quede de la forma mas ordenada posible yo he creado cuatro grupos diferentes. Los grupos se crean pinchando con el botón derecho el PLC en crear nuevo grupo. En la siguiente imagen (imagen 3.1.3)se detallan dichos grupos.

Imagen 3.1.3: Grupos

Al pinchar sobre cada grupo con el botón derecho y dar a variable nueva iremos incorporando las diferentes variables quedando de la siguiente manera:

Grupo 1: Salidas

Salidas del sistema

Grupo 2: Entradas

Entradas del sistema

Grupo 3: Marcas (Indicadores)

Indicadores luminosos para poder seguir el estado del proceso

Grupo 4: Marcas (Botones)

Marcas que hacen posible el control del proceso (inicio, selección de tipo de mezcla, parada de emergencia, etc).

3.2. Configuración gráfica y funcionalidades

Pasamos a configurar la parte gráfica del proceso. Para ello tenemos que ir al apartado Graphics Designer, pinchar con el botón derecho, y agregar Nueva imagen. Agregaremos dos nuevas imágenes, a la primera le daremos el nombre de PRINCIPAL que contendrá el proceso en sí, con los botones de control y una segunda con el nombre de ALARMAS que hará la función de registrar los distintos procesos de alarmas que puedan darse. De momento nos centraremos el la creación de la principal.

Al pulsar dos veces se nos abrirá el Subprograma Graphics Designer que nos permite diseñar a nuestro gusto el proceso. En mi caso he obtenido este resultado:

Imagen 3.2.1: Pantalla principal

Con esta disposición y configuración se logra una rápida visualización del proceso, su fácil seguimiento, una mayor simplicidad de su uso y la máxima información posible. Como vemos, la pantalla principal presenta tres partes diferenciadas.

1. Sinóptico del proceso

3.2.2: Sinóptico

Tres tolvas superiores que contienen cada uno de los componentes, la tolva central con el motor agitador y las cuatro electroválvulas que nos permiten dejar paso a los componentes o la mezcla. Cuenta con un sistema de identificación de apertura de las electroválvulas, este sistema se basa en el cambio de color a verde cuando estas se encuentran abiertas y blanco cuando se encuentran cerradas. Además, cuando el motor agitador está encendido (mezcla) el cuadro situado a la izquierda de la tolva parpadeará en color verde.

La señalización de electroválvula abierta se ha programado de la siguiente manera:

En primer lugar emplazamos el rectángulo con la herramienta Paleta de objetos => rectángulo redondeado. Una vez dibujado clicamos con botón derecho => propiedades => colores. En este menú buscamos la opción color de fondo y clicando de nuevo con botón derecho en cuadro de diálogo dinámico.

3.2.3: Propiedades de objeto

Dentro de este menú, en expresión/ fórmula asignamos la variable a la que queremos relacionar con uestro cuadro, en este caso para la electroválvula de agua selecciono la variable “ELEC_AGUA” que es una variable de tipo Bool. En resultado de expresión/fórmula le asignamos el color verde para TRUE, es decir cuando se encuentre abierta, y blanco cuando se encuentre apagada, FALSE.

3.2.4: Valores dinámicos

Con el resto de electrovávulas seguiremos los mismos pasos cambiando la variable asignada a cada electroválvula.

En el caso del indicador de MEZCLA se reliza de forma parecida. Esta vez posicionaremos un cuadro de texto estático que se encuentra de nuevo en el menu de paleta de objetos. Una vez encuadrado, escribiremos el texto, en est caso MEZCLA. He optado por un indicador parpadeante entre el color de fondo y color verde cuando el proceso se encuentra en este lugar.

Procedemos de igual manera que anteriormente, botón derecho sobre el texto estático => propiedades. Una vez nos encontramos en este menú buscamos la opción intermitencia => color de intermitencia de fondo activo, y doble click. 

3.2.5: Valores dinámicos

Asociamos la función de intermitencia a la variable correspondiente, en este caso “Mezclado”, marca 0.2 creada para este propósito, de tipo bool y asignamos los colores como anteriormente se ha explicado.

2. Botonera de Control del proceso

Consta de tres botones, dos indicadores luminosos y botón de salida.

3.2.3: Botonera control

-Botón inicio de proceso: Una vez pulsado tanto el botón como el fondo del texto cambian a color verde para indicar que se encuentra activo. Una vez que llegamos a la fase de limpieza se desactiva y queda preparado para que al llegar a fin de ciclo deba de ser de nuevo pulsado para comenzar una nueva mezcla.

Para su configuración, en primer lugar emplazamos un botón redondo de la opción objetos Windows en paleta de objetos. Con Botón derecho => propiedades nos introducimos en el submenú Propiedades de objeto, dentro de colores elegimos color de fondo, en mi caso azul y clicamos dos veces. Nos aparece el submenú Rangos de Valores dinámicos donde elegimos la variable a asociar “IND_MARCHA” de tipo bool, asociándole el color verde si TRUE o color azul para FALSE.

3.2.6: Valores dinámicos

También tendremos que asignarle la variable “BOTON_MARCHA” para que cumpla la función de inicio, es decir, podamos manejar el proceso desde WinCC tal y como programamos en STEP7. Para ello tenemos que quedarnos en el submenú Propiedades del objeto pero esta vez en la pestaña eventos.

3.2.7: Eventos

Dentro de eta pestaña clicamos en Ratón y Pulsar a la izquierda donde se nos despliega el submenú Editar acción. Aquí nos dirigimos a Funciones internas => Tag => WinCC y elegimos la función set. Elegimos Set ya que lo que queremos es modificar el valor de una variable. Elegimos SetTagBit ya que nuestra variable es de tipo Bool y solo queremos cambiar su función de FALSE a TRUE.

3.2.8: SetTagBit

Como vemos en la imagen anterior, introducimos el nombre de la variable a la cual queremos cambiar su estado, “BOTÓN_MARCHA”, siempre entrecomillada y con valor 1 que es el valor que queremos tras pulsar con el botón izquierdo. Con ello conseguimos modificar el valor de la variable y controlar así el proceso desde la pantalla principal de WinCC.

-Botones tipo de mezcla: Una vez pulsado el botón de inicio del proceso, para que este comience es necesario pulsar uno de los dos tipos de mezcla, según sea nuestra elección. Su pulsado se indica cambiando a color verde tanto el botón como su texto correspondiente.

Su programación se realiza de igual manera que el botón de marcha, diferenciándose lógicamente en las variables asociadas. En este caso se asocian las variables IND_PROCESO_1 e IND_PROCESO_2 para indicar el tipo de mezcla en el que nos encontramos (Cambio de color) "BOTÓN_SELEC_1" y "BOTÓN_SELEC_2" en SetTagBit con lo que cambiaremos el valor de la variable programada en WinCC.

-Indicador de limpieza: Una vez que el proceso concluye, vaciándose la tolva, comienza el proceso de limpieza que queda indicado con un luminoso de color amarillo y desactivando el inicio de proceso y el tipo de mezcla.

Su programación es similar a la de los indicadores de las electroválvulas.

-Fin de proceso: una vez concluida la fase de limpieza se apagará su indicador amarillo y se encenderá un indicador luminoso de color verde que nos va a indicar el fin de ciclo con lo estaremos en disposición de comenzar de nuevo una nueva mezcla.

Programación similar a la anterior.

-Botón SALIDA: Configurado para salir de la aplicación quedándonos en la pantalla de configuración de WinCC.

Dentro de la opción de objetos Windows en la paleta de objetos podemos ver la opción de Botón. Al emplazarlo nos saldrá el submenú de la imagen 3.2.9.

Imagen 3.2.9: Botón Configuración

Escribimos el texto SALIDA. Para agregar la función de salida del proyecto tendremos que ir de nuevo al submenú Editar acción. En el en funciones internas => wincc elegimos la opción DesactivateRTproyect que nos hará salir de la aplicación pero no de la pantalla de edición de wincc.

Imagen 3.2.10: DesactivateRTproyect

3. Botonera Parada de emergencia

Consta de dos botones, indicador luminoso y Botón para cambia a pantalla de alarmas registradas. La configuración de estos botones es análoga, cambiando únicamente las variables en juego, a los anteriores.

Botón de alarma: Al pulsarlo el proceso se detiene por completo, se representa quedándose el fondo de color rojo para una mejor visualización de este hecho. El indicador de ciclo de emergencia cambia a color verde.

Reset emergencia: Para desbloquear el sistema de emergencia es necesario pulsarlo. Además ha de estar combinado con la pulsación posterior de inicio del proceso para iniciar un nuevo ciclo de mezcla. Antes de iniciarse el nuevo ciclo habrá un ciclo de limpieza completo indicado por luz de limpieza y luz de fin de ciclo activo.

3.2.4: Botonera Emergencia

 ALARMAS: al pulsar el botón alarmas se nos abrirá una nueva pantalla donde tendremos toda la información relativa a estas, tanto lugar como fecha y hora en las que se han producido estas quedan reflejadas. En el siguiente apartado vemos como se ha de conigurar esta nueva ventana.