Propuesta de enlace de planta
A. Objetivos.
El objetivo principal es el de establecer la unión eléctrica, óptica, telefónica, por red o
por radio de los equipos electrónicos instalados en toda el área industrial para obtener de
ellos los datos que componen la información de todos los procesos que se ejecutan en
tiempo real. Dichos datos podrán ser utilizados para componer sistemas visuales de
información a diferentes niveles, como ser:
· Interfaz entre equipos.
· Interfaz hombre máquina.
· Información global de planta.
· Sistemas de gestión.
B. Ventaja adicional.
Como efecto secundario "deseable", el hecho de establecer conectividad entre
todos los autómatas y equipos electrónicos nos ofrece las bondades del control centralizado
de planta industrial y la interacción entre áreas sin necesidad de establecer instalaciones
futuras y con una tasa de mantenimiento reducida. Este aspecto resulta entonces ser
también de vital interés.
todos los autómatas y equipos electrónicos nos ofrece las bondades del control centralizado
de planta industrial y la interacción entre áreas sin necesidad de establecer instalaciones
futuras y con una tasa de mantenimiento reducida. Este aspecto resulta entonces ser
también de vital interés.
C. Consideración.
La presente propuesta contempla diferentes situaciones reales existentes en líneas
de fabricación ya instaladas y es extensible por supuesto a otras plantas o líneas a instalar
como particularidad de un proyecto original. También se aplicaría a procesos que, por su
naturaleza merecen ser tratados como un conjunto.
Es importante pensar cada uno de los esquemas presentados como unidades de
conectividad. De ese modo se los podrá tratar por separado y podrán componer el sistema
de información completa del área.
Algunos de los esquemas presentados se plantearan como alternativas de los otros.
La presente propuesta contempla diferentes situaciones reales existentes en líneas
de fabricación ya instaladas y es extensible por supuesto a otras plantas o líneas a instalar
como particularidad de un proyecto original. También se aplicaría a procesos que, por su
naturaleza merecen ser tratados como un conjunto.
Es importante pensar cada uno de los esquemas presentados como unidades de
conectividad. De ese modo se los podrá tratar por separado y podrán componer el sistema
de información completa del área.
Algunos de los esquemas presentados se plantearan como alternativas de los otros.
D. Introducción Técnica. (ejemplo cervecería)
Será necesario presentar en forma de esquemas unitarios la propuesta de
conectividad de cada línea como se vería en el caso real de una cervecería mediana y
permitirá saber que factores técnicos contempla. Cada esquema propuesto es flexible y
permite variaciones como así también la combinación entre más de uno.
Será necesario presentar en forma de esquemas unitarios la propuesta de
conectividad de cada línea como se vería en el caso real de una cervecería mediana y
permitirá saber que factores técnicos contempla. Cada esquema propuesto es flexible y
permite variaciones como así también la combinación entre más de uno.
1. Definición de los posibles desarrollos de aplicación de enlace de red.
1.1 Listado de equipos "stand alone" en línea 1 de envasado de botellas.
1.1.1 Llenadora (Krones Bloc)
1.1.2 Eiquetadora (Krones)
1.1.3 Inspector de botellas vacías (Krones Toptronic)
1.1.4 Inspector de botellas llenas (Krones Checkmat)
1.1.5 Lavadora de botellas (Krones Flamatic FD)
1.1.6 Pasteurizador flash (GEA Albhorn)
1.1.7 Transportes de paletas, cajas y botellas como un solo equipo.
1.1.8 Almacén de cajas incluido en conexión a transportes.
1.1.9 Paletizadora / Depaletizadora
1.1.10 Encajonada / desencajonadora
1.1.11 Aseo CIP de llenadora de botellas y transportes como procesos separados.
1.1.1 Llenadora (Krones Bloc)
1.1.2 Eiquetadora (Krones)
1.1.3 Inspector de botellas vacías (Krones Toptronic)
1.1.4 Inspector de botellas llenas (Krones Checkmat)
1.1.5 Lavadora de botellas (Krones Flamatic FD)
1.1.6 Pasteurizador flash (GEA Albhorn)
1.1.7 Transportes de paletas, cajas y botellas como un solo equipo.
1.1.8 Almacén de cajas incluido en conexión a transportes.
1.1.9 Paletizadora / Depaletizadora
1.1.10 Encajonada / desencajonadora
1.1.11 Aseo CIP de llenadora de botellas y transportes como procesos separados.
1.2 Posibilidad de supervisión al nivel de los procesos de envasado.
1.2.1 Línea 1 de envasado de botellas
1.2.2 Línea 2 de envasado de barriles
1.2.3 Línea 3 de envasado de latas
1.2.4 Línea 4 de envasado de botellas
1.2.5 Todos los aseos CIP de envasado en una PC o HMI
1.2.1 Línea 1 de envasado de botellas
1.2.2 Línea 2 de envasado de barriles
1.2.3 Línea 3 de envasado de latas
1.2.4 Línea 4 de envasado de botellas
1.2.5 Todos los aseos CIP de envasado en una PC o HMI
1.3 Posibilidad de gestión integrada de las plantas del área técnica.
1.3.1 Planta de envasado, completa o por partes.
1.3.2 Planta de producción. (Botec PC QNX 4.0)
1.3.3 Planta de energía. (Botec PC QNX 4.0)
1.3.4 Planta de efluentes. (Botec PC QNX 4.0)
1.3.1 Planta de envasado, completa o por partes.
1.3.2 Planta de producción. (Botec PC QNX 4.0)
1.3.3 Planta de energía. (Botec PC QNX 4.0)
1.3.4 Planta de efluentes. (Botec PC QNX 4.0)
1.4 Posibles implementaciones de Interfaces gráficas.
1.4.1 Paneles Human Machine Interface por línea.
1.4.2 Paneles Human Machine Interface por planta.
1.4.3 PC con Software Control Adquisición DA en área técnica.
1.4.4 PC o PG "on line" en mantenimiento para diagnóstico.
1.4.1 Paneles Human Machine Interface por línea.
1.4.2 Paneles Human Machine Interface por planta.
1.4.3 PC con Software Control Adquisición DA en área técnica.
1.4.4 PC o PG "on line" en mantenimiento para diagnóstico.
1.5 Cantidad y tipo de información accesible.
1.5.1 Variables operativas por equipo.
1.5.2 Alarmas por línea.
1.5.3 Histórico de fallas.
1.5.4 Visualización de estados por línea. (Monitoreo)
1.5.5 Gráficos de tendencias por línea. (Trending)
1.5.6 Indicadores por planta, por turno o por equipo.
1.5.7 Diagnósticos de fallas para mantenimiento.
1.5.8 Ventaja del enlace entre PLCs por red.
2. Posibilidad de ejecución de aplicaciones convencionales para W2000 NT ó XP.
2.1 PC convencional con Software MS Office.
2.1.1 Tablas dinámicas en Excel.
2.1.2 Base de datos en Access.
2.1.3 Aplicaciones en Visual Basic.
2.1.4 Reportes impresos como Cristal Report.
2.1.5 Mailing por Outlook.
2.2 Conexión TCP IP Ethernet.
2.3 Accesibilidad remota intranet o internet.
2.4 Generación de archivos batch convencionales.
3. Implementación de posibles tecnologías de enlace local.
3.1 Opciones de enlace entre los dispositivos electrónicos y PLC a red de
información.
3.1.1 Red SINEC L1 en línea 1 a PC o HMI local
3.1.2 Enlaces individuales entre AS511 o DK3964R y TCP/IP.
3.1.3 Instalación de una red de información entre los PLC.
3.1.4 Enlace TCP/IP Ethernet en equipos que lo hayan previsto.
3.1.5 Enlace Profibus DP / FMS en dispositivos que lo hayan previsto.
3.1.6 Implement ación de red serial MPI.
3.1.7 Implementación de la red que sea más conveniente en todas las áreas.
3.2 Opción de instalación de tarjetas interfaz para red de dispositivos y enlace a red
del sistema existente
3.3 Tendido del cableado apantallado de BUS entre los dispositivos.
3.4 Instalación de acopladores de la red de dispositivos. (BT777)
3.5 Establecimiento de un maestro de BUS de dispositivos. (CP530)
3.6 Provisión de OPC o DDE servidor y cliente.
3.7 En la mayoría de los enlaces propuestos, es posible la conexión remota del PG.
3.8 En todos los casos será posible la "observación" externa. (Internet o Intranet)
3.9 Existe siempre la posibilidad de enlace radial a paneles móviles y PGs.
1.5.1 Variables operativas por equipo.
1.5.2 Alarmas por línea.
1.5.3 Histórico de fallas.
1.5.4 Visualización de estados por línea. (Monitoreo)
1.5.5 Gráficos de tendencias por línea. (Trending)
1.5.6 Indicadores por planta, por turno o por equipo.
1.5.7 Diagnósticos de fallas para mantenimiento.
1.5.8 Ventaja del enlace entre PLCs por red.
2. Posibilidad de ejecución de aplicaciones convencionales para W2000 NT ó XP.
2.1 PC convencional con Software MS Office.
2.1.1 Tablas dinámicas en Excel.
2.1.2 Base de datos en Access.
2.1.3 Aplicaciones en Visual Basic.
2.1.4 Reportes impresos como Cristal Report.
2.1.5 Mailing por Outlook.
2.2 Conexión TCP IP Ethernet.
2.3 Accesibilidad remota intranet o internet.
2.4 Generación de archivos batch convencionales.
3. Implementación de posibles tecnologías de enlace local.
3.1 Opciones de enlace entre los dispositivos electrónicos y PLC a red de
información.
3.1.1 Red SINEC L1 en línea 1 a PC o HMI local
3.1.2 Enlaces individuales entre AS511 o DK3964R y TCP/IP.
3.1.3 Instalación de una red de información entre los PLC.
3.1.4 Enlace TCP/IP Ethernet en equipos que lo hayan previsto.
3.1.5 Enlace Profibus DP / FMS en dispositivos que lo hayan previsto.
3.1.6 Implement ación de red serial MPI.
3.1.7 Implementación de la red que sea más conveniente en todas las áreas.
3.2 Opción de instalación de tarjetas interfaz para red de dispositivos y enlace a red
del sistema existente
3.3 Tendido del cableado apantallado de BUS entre los dispositivos.
3.4 Instalación de acopladores de la red de dispositivos. (BT777)
3.5 Establecimiento de un maestro de BUS de dispositivos. (CP530)
3.6 Provisión de OPC o DDE servidor y cliente.
3.7 En la mayoría de los enlaces propuestos, es posible la conexión remota del PG.
3.8 En todos los casos será posible la "observación" externa. (Internet o Intranet)
3.9 Existe siempre la posibilidad de enlace radial a paneles móviles y PGs.
4. Posibles desarrollos modulares al nivel de las líneas.
4.1 Uso del BUS local SINEC L1 para envasado de líneas 1 y 3. (figura 4.1)
4.1.1 Instalación de 1 CP530 en un PLC S5-115U como maestro.
4.1.2 Instalación de 1 BT 777 por cada PLC S5-115U esclavo de la red.
4.1.3 Tendido de cable apantallado de red entre PC y cada BT 777 incluyendo conectores.
4.1.4 Instalación de una PC en línea 1 con tarjeta de interfaz DF 32-L1.
4.1.5 Instalación del drive de la interfaz y de servidor y cliente OPC.
4.1.6 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.1.7 Parametrización de PLC, CP y OPC para captura de datos.
4.1.8 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.1.9 Variante de instalación de interfaz SINEC L1 a RS232C o Ethernet.
4.1.1 Instalación de 1 CP530 en un PLC S5-115U como maestro.
4.1.2 Instalación de 1 BT 777 por cada PLC S5-115U esclavo de la red.
4.1.3 Tendido de cable apantallado de red entre PC y cada BT 777 incluyendo conectores.
4.1.4 Instalación de una PC en línea 1 con tarjeta de interfaz DF 32-L1.
4.1.5 Instalación del drive de la interfaz y de servidor y cliente OPC.
4.1.6 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.1.7 Parametrización de PLC, CP y OPC para captura de datos.
4.1.8 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.1.9 Variante de instalación de interfaz SINEC L1 a RS232C o Ethernet.
4.2 Uso de puerto PG de los PLC a "gateway Ethernet" para envasado líneas 1 y 3.
(figura 4.2)
4.2.1 Instalación de "Serial Network Link" SNL2-E por cada 2 PLC S5-115U.
4.2.2 Instalación de 2 "hub" locales Ethernet.
4.2.3 Tendido de cable de red Ethernet entre links, hub y PC o HMI incluyendo
conectores.
4.2.4 Instalación de una PC en línea 1 con puerto Ethernet.
4.2.5 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.2.6 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.2.7 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.2.8 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.3 Uso de red Profibus DP existente en línea One Way. (figura 4.3)
4.3.1 Instalación de módulos de interfaz IM en PLCs S7-300 como esclavos.
4.3.2 Extensión del tendido del cableado existente incluyendo conectores.
4.3.3 Instalación de una PC en línea 1
4.3.4 Instalación de Tarjeta de interfaz CP5412 o FNL en PC o HMI.
4.3.5 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.3.6 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.3.7 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.3.8 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.3.9 Variante de instalación de interfaz de transición IE PB link PN Profibus DP a Ethernet.
4.3.1 Instalación de módulos de interfaz IM en PLCs S7-300 como esclavos.
4.3.2 Extensión del tendido del cableado existente incluyendo conectores.
4.3.3 Instalación de una PC en línea 1
4.3.4 Instalación de Tarjeta de interfaz CP5412 o FNL en PC o HMI.
4.3.5 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.3.6 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.3.7 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.3.8 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.3.9 Variante de instalación de interfaz de transición IE PB link PN Profibus DP a Ethernet.
4.4 Uso de la red Ethernet prevista en línea 4. (figura 4.4)
4.4.1 Extensión del tendido del cableado existente incluyendo conectores.
4.4.2 Instalación de una PC en línea 1 con puerto Ethernet CP1612/13/16.
4.4.3 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.4.4 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.4.5 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.4.6 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.4.1 Extensión del tendido del cableado existente incluyendo conectores.
4.4.2 Instalación de una PC en línea 1 con puerto Ethernet CP1612/13/16.
4.4.3 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.4.4 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.4.5 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.4.6 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.5 Uso de los puertos TCP/IP de los registradores Yokogawa en líneas 1, 2 y 3.
(figura 4.5)
4.5.1 Instalación de registrador Yokogawa en pasteurizador de latas.
4.5.2 Instalación de registrador Yokogawa en CIP de planta de barriles.
4.5.3 Tendido de cables y conectores para red Ethernet entre 3 líneas de
envasado.
4.5.4 Instalación de "hub" local Ethernet.
4.5.5 Instalación de una PC en línea 1 con puerto Ethernet.
4.5.6 Implementación de software de análisis "on line"
4.5.7 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.5.8 Variante de captura de datos desde pasteurizador de línea 4.
(figura 4.5)
4.5.1 Instalación de registrador Yokogawa en pasteurizador de latas.
4.5.2 Instalación de registrador Yokogawa en CIP de planta de barriles.
4.5.3 Tendido de cables y conectores para red Ethernet entre 3 líneas de
envasado.
4.5.4 Instalación de "hub" local Ethernet.
4.5.5 Instalación de una PC en línea 1 con puerto Ethernet.
4.5.6 Implementación de software de análisis "on line"
4.5.7 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.5.8 Variante de captura de datos desde pasteurizador de línea 4.
4.6 Implementación de red Industrial Ethernet en línea 1 de botellas. (figura 4.6)
4.6.1 Instalación de 1 tarjeta CP1430TF en el rack de cada PLC S5-115U
incluyendo adaptador de rack.
4.6.2 Tendido de cables y conectores para red Ethernet SINEC H1
4.6.3 Instalación de acopladores de red IE FC en cada PLC.
4.6.4 Instalación de multiplexor de red SINEC H1 Scalance X208-Pro.
4.6.5 Instalación de una PC en línea 1 con puerto CP1612/13/16.
4.6.6 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.6.7 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.6.8 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.6.9 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.6.1 Instalación de 1 tarjeta CP1430TF en el rack de cada PLC S5-115U
incluyendo adaptador de rack.
4.6.2 Tendido de cables y conectores para red Ethernet SINEC H1
4.6.3 Instalación de acopladores de red IE FC en cada PLC.
4.6.4 Instalación de multiplexor de red SINEC H1 Scalance X208-Pro.
4.6.5 Instalación de una PC en línea 1 con puerto CP1612/13/16.
4.6.6 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.6.7 Instalación del "run time" para aplicación SCADA.
4.6.8 Parametrización de PLC y OPC para captura de datos. .
4.6.9 Desarrollo de aplicación y/o utilitarios.
4.7 Conexión a PC de diagnóstico o PG en mantenimiento.
4.7.1 Disposición del tendido del cableado de red existente.
4.7.2 Instalación de acoplador de red SINEC L1, DP o Ethernet.
4.7.3 Instalación de una PC o PG en con puerto CP1612/13/16 o CP5412 o
DF32-L1 o CP1512
4.7.4 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.7.5 Alternativa de desarrollo de utilitarios para el diagnóstico.
4.7.6 Alternativa de conexión de Field PG a dispositivos de campo por intermedio
de radio frecuencia a través "wireless LAN" del módulo de transición
Scalance W788-2 e interfaz CP1515 en 2.4 Ghz hasta 1000m de alcance.
4.7.1 Disposición del tendido del cableado de red existente.
4.7.2 Instalación de acoplador de red SINEC L1, DP o Ethernet.
4.7.3 Instalación de una PC o PG en con puerto CP1612/13/16 o CP5412 o
DF32-L1 o CP1512
4.7.4 Instalación de servidor y cliente OPC.
4.7.5 Alternativa de desarrollo de utilitarios para el diagnóstico.
4.7.6 Alternativa de conexión de Field PG a dispositivos de campo por intermedio
de radio frecuencia a través "wireless LAN" del módulo de transición
Scalance W788-2 e interfaz CP1515 en 2.4 Ghz hasta 1000m de alcance.
4.8 Implementación de terminales remotos por "Wireless LAN"
4.8.1 conexión de a dispositivos de campo por intermedio de radio frecuencia a
través "wireless LAN" del módulo de transición Scalance W788-1 e interfaz
CP1515 en 2.4 Ghz hasta 1000m de alcance.
4.8.1 conexión de a dispositivos de campo por intermedio de radio frecuencia a
través "wireless LAN" del módulo de transición Scalance W788-1 e interfaz
CP1515 en 2.4 Ghz hasta 1000m de alcance.
5. Posibles desarrollos modulares al nivel de planta.
5.1 Implementación de PC o HMI de planta. (figura 5.1)
5.1.1 Interconexión en Ethernet de cada PC o HMI de cada Línea.
5.1.2 Presentación de información relevante de todo envasado en una PC
5.1.3 Conexión a Intranet o Internet a través de TCP/IP
5.1.4 Conexión telefónica ISDN a través de un router.
5.1.1 Interconexión en Ethernet de cada PC o HMI de cada Línea.
5.1.2 Presentación de información relevante de todo envasado en una PC
5.1.3 Conexión a Intranet o Internet a través de TCP/IP
5.1.4 Conexión telefónica ISDN a través de un router.
5.2 Instalación de Software de gestión con información capturada. (figura 5.2)
5.2.1 Sistema SCADA de nivel gerencial (WinCC o similar)
5.2.2 Aplicaciones MS-Office.
5.2.2.1 MS Access
5.2.2.2 MS Excel
5.2.2.3 MS outlook
5.2.2.4 Visual BASIC.
5.2.1 Sistema SCADA de nivel gerencial (WinCC o similar)
5.2.2 Aplicaciones MS-Office.
5.2.2.1 MS Access
5.2.2.2 MS Excel
5.2.2.3 MS outlook
5.2.2.4 Visual BASIC.
6. Figuras y esquemas.
Figura 4.1
Uso del BUS local SINEC L1 para envasado de líneas 1 y 3.
Esquema propuesto en el punto 4.1
Esquema propuesto en el punto 4.1
Figura 4.2
Uso de puerto PG de los PLC a "gateway Ethernet" para envasado líneas 1 y 3.
Esquema propuesto en el punto 4.2
Esquema propuesto en el punto 4.2
Figura 4.3
Uso de la red existente Profibus DP en línea One Way.
Esquema propuesto en el punto 4.3.
Esquema propuesto en el punto 4.3.
Figura 4.4
Uso de la red Ethernet prevista en línea 4.
Esquema propuesto en el punto 4.4
Figura 4.5
Uso de los puertos TCP/IP de los registradores Yokogawa en líneas 1, 2 y 3.
Esquema propuesto en el punto 4.5.
Figura 4.6
Implementación de red Industrial Ethernet en línea 1 de botellas.
Esquema propuesto en el punto 4.6.
Figura 5.1
Implementación de PC o HMI de planta.
Esquema propuesto en el punto 5.1
Esquema propuesto en el punto 5.1
Figura 5.2
Instalación de Software de gestión con información capturada.
Ejemplos de aplicación que se proponen en el punto 5.2
Ejemplos de aplicación que se proponen en el punto 5.2
Grado de detalle en función del factor zoom
Fotografías reales de los equipos sobre los cuales se controlan los procesos con
cuadros de display de variables en línea.
