Qualitative and Quantitative

SIMATIC WinCC es un sistema HMI eficiente bajo Microsoft Windows 2000 y Windows XP. HMI significa “Human Machine Interface”, o en espa˜nol, interfaz entre el

hombre y la m´aquina. El control sobre el proceso en s´ı lo tiene el aut´omata programable (PLC). Es decir, por un lado hay una comunicaci´on entre WinCC y el operador, y por otro lado entre WinCC y los PLC’s.[SIE03a]

Con WinCC se visualiza el proceso y se programa la interfaz gr´afica de usuario para el operador.

WinCC permite que el operador observe el proceso, para lo cual el proceso es visualizado gr´aficamente en la pantalla. En cuanto cambia un estado en el proceso se actualiza la visualizaci´on.

WinCC permite que el operador meneje el proceso; as´ı, desde la interfaz gr´afica de usuario ´el puede predeterminar un valor de consigna, abrir una v´alvula, etc. Cuando se presenta alg´un estado cr´ıtico en el proceso se activa autom´aticamente una alarma; as´ı se rebasa un valor l´ımite predeterminado, por ejemplo, aparece un aviso en la pantalla.

Los avisos y los valores de proceso se pueden imprimir y archivar en formato electr´onico. El usuario documenta as´ı la evoluci´on del proceso y puede acceder posteriormente a los datos de producci´on del pasado.

El usuario puede integrar WincCC de modo ´optimo en soluciones de automati- zaci´on y en soluciones IT (Information Technology):

En su calidad de componente del concepto TIA de Siemens (Totally Integrated Automation), WinCC opera con aut´omatas programables de la serie de produc- tos SIMATIC con un grado de coordinaci´on y cooperaci´on especialmente eficaz. Tambi´en est´an soportados los sistemas de automatizaci´on de otros fabricantes. Por medio de interfaces estandarizadas se intercambian los datos de WinCC con otras soluciones IT, por ejemplo con aplicaciones de los niveles MES y ERP, o con programas tales como Microsoft Excel.

Aplicando las interfaces de programaci´on de WinCC se pueden interconectar los propios programas para controlar el proceso y para seguir procesando los datos. WinCC puede ser adoptado de modo ´optimo a los requisitos de cada proceso. Se soporta un gran n´umero de configuraciones, desde un sistema monopuesto hasta los sistemas redundantes distribuidos que tienen varios servidores, pasando por sistemas cliente-servidor.

La configuraci´on WinCC se puede modificar en cualquier momento, tambi´en a posteriori, sin que por ello se vean afectados los proyectos existentes.

WinCC es un sistema HMI apto para utilizarlo con Internet, pudiendo implemen- tar soluciones de cliente basados en la Web y soluciones de tipo “thin client”.

Orden para realizar los trabajos de configuraci´on

En WinCC, unas etapas de configuraci´on determinadas se basan en otras etapas de configuraci´on; es decir, para poder realizar unos trabajos se tiene que haber realizado antes otros trabajos determinados.

A continuaci´on se muestra una propuesta de secuencia que podr´a servir al usuario como orientaci´on para configurar los proyectos:

1. Desarrollar la estructura y el diagrama de flujo del sistema a programar.

2. Definir todas las variables globales a utilizar, las “Tags” sirven para este prop´osito. 3. Crear la interfaz gr´afica, aunque no tenga ninguna funcionalidad, ligando a las

Tags ya definidas cuando sea necesario.

4. Al programar, empezar por las secuencias de comunicaci´on entre los sistemas, y probarlos.

5. Desarrollar las rutinas particulares y generales.

6. Programar las actualizaciones del HMI que se ralizan por medio de Tags o rutinas y las acciones y eventos del HMI.

Descripci´on general del ambiente WinCC

En la Figura 3.6 se muestra la ventana principal del software WinCC; en esta ventana se encuentran todos los componentes que conforman un proyecto creado en este ambiente. Los componentes b´asicos, y que se requieren para cualquier proyecto son: las “Tags”, que no son mas que las variables del sistema, las cuales pueden cam- biar su valor de acuerdo a como haya sido programado; las ventanas del proyecto, las cuales contienen toda la HMI del sistema; y el c´odigo del proyecto, el cual se separa en m´odulos y cada m´odulo puede ser programado en C o en VBS.

Las Tag pueden ser accesadas en cualquier m´odulo creado en el proyecto, o incluso se pueden ligar a una salida de un PLC o a un objeto en el HMI, para cambiar su valor cuando ocurre alg´un evento espec´ıfico. Para crear una Tag nueva se da click derecho en “Internal tags” (Figura 3.6) y se selecciona “New Tag...”, aparece la ventana como en la Figura 3.7; en esta ventana se le da un nombre y se selecciona el tipo de dato

Figura 3.6: Ventana principal de WinCC.

que va a contener. Una vez creado, es posible cambiar el tipo de dato o el nombre del tag. Para dise˜nar el HMI, el primer paso es crear una ventana, en donde se va a colocar los objetos que van a conformarlo. Para esto se da click derecho en “Graphics Design- er” (Figura 3.6) y se selecciona “New picture”. Entonces aparecer´a un archivo llamado “NewPdl0.pdl” como se muestra en la Figura 3.8. Para empezar a editar el HMI, se da doble click al archivo, y se abre el ambiente para hacerlo.

Para la programaci´on de m´odulos, primero se abre el editor, para esto se da doble clik sobre “VBS-Editor” (Figura 3.6), y a continuaci´on se abre el editor de VBS. La Figura 3.9 muestra como crear un nuevo m´odulo. A trav´es de estos m´odulos se pueden accesar todos los objetos del HMI, para cambiarle sus propiedades y sus valores.

Figura 3.7: Creaci´on de Tags en WinCC.

Cap´ıtulo 4

Desarrollo de la Metodolog´ıa de Integraci´on

En este Cap´ıtulo se plantea la metodolog´ıa para integrar los sistemas robot y visi´on, la cual se va desarrollando a lo largo del Cap´ıtulo en las diferentes secciones de este. La integraci´on se realiza utilizando el software descrito en el Cap´ıtulo 3, as´ı co- mo el sistema FROVIS [Cue04] descrito en el Cap´ıtulo 2, tomando en consideraci´on el hardware necesario para dicha integraci´on. La integraci´on puede realizarse con software diferente al ya mencionado, siempre y cuando cuente con la funcionalidad para realizar lo descrito en el Cap´ıtulo 4 y Cap´ıtulo 5.

4.1.

Sistema de integraci´on

La integraci´on parte del hecho que se tiene un robot y un sistema de visi´on, y son utilizados por dos sistemas distintos, en tiempos distintos, y se desea que trabajen en conjunto y no en forma separada. O bien si se desea agregar uno o mas sistemas que utilicen estos mismos recursos (robot y sistema de visi´on), de igual forma trabajando en equipo con los dem´as sistemas existentes. Para coordinar la utilizaci´on del robot y el sistema de visi´on, mediante dichos sistemas se crea un sistema que va a tener una jerarqu´ıa mayor, ya que los sistemas a integrar van a ser parte de ´el, a dicho sistema de ahora en adelante lo llamaremos “Sistema Integrador”. En la Figura 4.1 se muestra un diagrama donde se puede observar lo anterior.

Los dos sistemas que se integran tienen las siguientes caracter´ısticas: en el primer sistema, el robot se utiliza como la tecnolog´ıa que realiza la tarea principal (ej. en- samble) y el sistema de visi´on como un apoyo a este (ej. localizaci´on de objetos); en el segundo sistema, el sistema de visi´on realiza la tarea principal (ej. inspecci´on) y el robot apoya a este (ej. colocaci´on de la c´amara). La integraci´on se va a realizar con el sistema FROVIS, el cual corresponde al primer caso, en donde el robot realiza la tarea principal y es apoyado por el sistema de visi´on. FROVIS cuenta con un protocolo de comunicaci´on para el uso de las tecnolog´ıas ya mencionadas. Para el caso donde el

sistema de visi´on realiza la tarea principal y es apoyado por el robot, se va a utilizar una copia de FROVIS, la cual llamaremos FROVIS-II.

Figura 4.1: Diagrama de la integraci´on.

El Sistema Integrador es quien va a decidir cuando y c´omo FROVIS va a utilizar el robot y el sistema de visi´on, o cuando los va a utilizar FROVIS-II. Dentro de las deci- siones que toma el Sistema Integrador se encuentran las siguientes: decide que sistema es el siguiente en la utilizaci´on del robot y el sistema de visi´on; le indica al sistema cual es el programa que va a ejecutar; de acuerdo a la informaci´on obtenida de los sistemas, ejecuta la acci´on correspondiente. El Sistema Integrador se va a desarrollar en el paquete computacional “SIMATIC WinCC K6.0.3.0”.