DISEÑO DE APLICACIONES SCADA

CON LABVIEW

Memoria del proyecto

De Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

presentada por Enric Figueras Solé

i dirigida por Juan José Ramos González

Escola Universitària d'Informàtica Sabadell, 25 de Enero de 1999

El abajo firmante, Juan José Ramos González, profesor de l'Escola Universitària d'Informàtica de la U.A.B,

CERTIFICA:

Que el trabajo al que corresponde la presente memoria se ha realizado bajo su dirección por en Enric Figueras Solé

Y para que así conste firma la presente. Sabadell, 25 de Enero de 1999

------------------------------ Firmado: Juan José Ramos González

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Resumen de la Memoria - 3 -

RESUMEN DE LA MEMORIA

SCADA viene de las siglas de "Supervisory Control And Data Acquisition", es

decir: adquisición de datos y control de supervisión . Se trata de una aplicación software

especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores en el control de producción,

proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos,

autómatas programables, etc.) y controlando el proceso de forma automática desde la

pantalla del ordenador. Además, provee de toda la información que se genera en el

proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros

supervisores dentro de la empresa: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.

Los programas necesarios, y en su caso el hardware adicional que se necesite, se

denomina en general sistema SCADA.

Los principales motivos por los cuales se realiza este proyecto son los

siguientes:

• Estudio de los sistemas SCADA, en particular, LabVIEW de National

Instruments.

• Facilitar al alumno que cursa asignaturas dentro del campo de Control y

Automatización de procesos una herramienta que le ayude a entender de

manera sencilla las ventajas de dichos sistemas SCADA. Por ello se

estudiarán en este proyecto dos sistemas en particular: Sistema de Depósitos

y Sistema Servomotor, pertenecientes al laboratorio de Automática de la

E.U.I.S.

ÍNDICE

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN............................................................................................................6

1. SISTEMAS SCADA.............................................................................................................................6 1.1 Prestaciones. ..................................................................................................................................7 1.2 Requisitos. ......................................................................................................................................8 1.3 Módulos de un SCADA. ..................................................................................................................8

2. CONCEPTOS ASOCIADOS A SISTEMAS SCADA.......................................................................10 2.1 Tiempo real...................................................................................................................................10 2.2 Hardware en sistemas de supervisión: PLC y PC. .......................................................................11 2.3 Tarjetas de expansión...................................................................................................................12 2.4 La estructura abierta. ...................................................................................................................12

3. APLICATIVO PARA EL LABORATORIO DE AUTOMÁTICA ....................................................13 3.1 Motivación....................................................................................................................................13 3.2 Software y Hardware utilizado.....................................................................................................14 3.3 Objetivos del proyecto ..................................................................................................................14

CAPÍTULO II: LABVIEW .....................................................................................................................16

1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................................................16 2. FILOSOFÍA DE LABVIEW...............................................................................................................17 3. EL PANEL FRONTAL Y EL DIAGRAMA DE BLOQUES .............................................................18

CAPÍTULO III: COMUNICACIÓN APLICACIÓN SCADA CON EL ENTORNO .......................21

1. TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS....................................................................................21 1.1 Sampling (Muestreo) ....................................................................................................................22 1.2 Convertidores Analógico/Digitales (ADC )..................................................................................23

1.2.1 Resolución del ADC .............................................................................................................................. 23 1.2.2 ADC No lineales .................................................................................................................................... 24 1.2.3 ADC Settling Time (Tiempo de fijación de la señal). ............................................................................ 25

1.3 Transferencia de Datos al Ordenador..........................................................................................25 1.4 Convertidores Digital/Analógicos (DAC) ....................................................................................27 1.5 Esquema típico de una Tarjeta de Adquisición de Datos .............................................................28 1.6 Tarjeta PCL-812PG .....................................................................................................................29

1.6.1 Características Técnicas......................................................................................................................... 29 1.6.2 Especificaciones del Producto................................................................................................................ 30

2. REDES LAN Y PROTOCOLO TCP/IP ..............................................................................................32 2.1 Conceptos básicos de Redes y protocolo TCP/IP.........................................................................32 2.2 Adquisición de Datos Locales y Comunicación Remota. .............................................................34

CAPÍTULO IV: APLICATIVO PARA EL LABORATORIO DE AUTOMÁTICA........................36

1. DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS. .........................................................................................................36 2. OBJETIVOS DEL APLICATIVO ..............................................................................................................38 3. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL ...................................................................................................................39 4. ESTRUCTURA DEL APLICATIVO ...........................................................................................................42 5. EL APLICATIVO...............................................................................................................................44

5.1 Menú Principal.............................................................................................................................44 5.2 Configuración del Aplicativo........................................................................................................45 5.3 Simulación del Sistema de Depósitos ...........................................................................................46 5.4 Descripción del Sistema Servomotor............................................................................................47 5.5 Monitorización de señales ............................................................................................................48 5.6 Control de señales ........................................................................................................................49 5.7 Servidor/Cliente TCP/IP...............................................................................................................51 5.6 Requisitos del Sistema, Instalación y Ejecución...........................................................................53

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Índice - 4 -

CAPÍTULO V: CONCLUSIONES.........................................................................................................54

1. PRUEBAS REALIZADAS.........................................................................................................................54 2. DIFICULTADES INICIALES ....................................................................................................................55 3. CONCLUSIONES ...................................................................................................................................55 4. POSIBLES MEJORAS..............................................................................................................................58

BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................................59

ÍNDICE BIBLIOGRÁFICO...................................................................................................................59

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Índice - 5 -

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 6 -

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

1. SISTEMAS SCADA

SCADA viene de las siglas de "Supervisory Control And Data Acquisition", es

decir: adquisición de datos y control de supervisión. Se trata de una aplicación software

especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores en el control de producción,

proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos,

autómatas programables, etc.) y controlando el proceso de forma automática desde la

pantalla del ordenador. Además, provee de toda la información que se genera en el

proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros

supervisores dentro de la empresa: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.

En este tipo de sistemas usualmente existe un ordenador, que efectúa tareas de

supervisión y gestión de alarmas, así como tratamiento de datos y control de procesos.

La comunicación se realiza mediante buses especiales o redes LAN. Todo esto se

ejecuta normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador de planta la

posibilidad de supervisar y controlar dichos procesos.

Los programas necesarios, y en su caso el hardware adicional que se necesite, se

denomina en general sistema SCADA.

1.1 Prestaciones.

Un paquete SCADA debe estar en disposición de ofrecer las siguientes prestaciones:

• Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para

reconocer una parada o situación de alarma, con registro de incidencias.

• Generación de históricos de señal de planta, que pueden ser volcados para su

proceso sobre una hoja de cálculo.

• Ejecución de programas, que modifican la ley de control, o incluso anular o

modificar las tareas asociadas al autómata, bajo ciertas condiciones.

• Posibilidad de programación numérica, que permite realizar cálculos aritméticos

de elevada resolución sobre la CPU del ordenador.

Con ellas, se pueden desarrollar aplicaciones para ordenadores (tipo PC, por

ejemplo), con captura de datos, análisis de señales, presentaciones en pantalla, envío de

resultados a disco e impresora, etc.

Además, todas estas acciones se llevan a cabo mediante un paquete de funciones

que incluye zonas de programación en un lenguaje de uso general (como C, Pascal, o

Basic), lo cual confiere una potencia muy elevada y una gran versatilidad. Algunos

SCADA ofrecen librerías de funciones para lenguajes de uso general que permiten

personalizar de manera muy amplia la aplicación que desee realizarse con dicho

SCADA.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 7 -

1.2 Requisitos.

Un SCADA debe cumplir varios objetivos para que su instalación sea perfectamente

aprovechada:

• Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse según las

necesidades cambiantes de la empresa.

• Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al usuario con el

equipo de planta y con el resto de la empresa (redes locales y de gestión).

• Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware, y

fáciles de utilizar, con interfaces amigables con el usuario.

1.3 Módulos de un SCADA.

Los módulos o bloques software que permiten las actividades de adquisición,

supervisión y control son los siguientes:

• Configuración: permite al usuario definir el entorno de trabajo de su SCADA,

adaptándolo a la aplicación particular que se desea desarrollar.

• Interfaz gráfico del operador: proporciona al operador las funciones de control y

supervisión de la planta. El proceso se representa mediante sinópticos gráficos

almacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor incorporado

en el SCADA o importados desde otra aplicación durante la configuración del

paquete.

• Módulo de proceso: ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de

los valores actuales de variables leídas.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 8 -

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 9 -

• Gestión y archivo de datos: se encarga del almacenamiento y procesado ordenado

de los datos, de forma que otra aplicación o dispositivo pueda tener acceso a

ellos.

• Comunicaciones: se encarga de la transferencia de información entre la planta y

la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre ésta y el resto de

elementos informáticos de gestión.

2. CONCEPTOS ASOCIADOS A SISTEMAS SCADA

En casa y en la oficina, el ordenador personal continúa con su progreso. El PC se ha

establecido en un gran número de campos. Los componentes hardware y software están

siendo cada vez más potentes y más rentables. Es lógico, por tanto, que la industria

quiera tomar provecho de este hecho, para reducir costes y/o incrementar la

productividad.

Ciertas tareas industriales están actualmente en manos de los ordenadores desde

hace tiempo: desde emplear la tecnología Windows cuando se manejan pedidos y/o se

ajustan parámetros de maquinaria hasta preparar o visualizar datos prácticamente de

cualquier tipo.

No hay que sorprenderse entonces, que los especialistas en automatización y los

usuarios estén pensando ahora en qué forma se pueden transferir al PC otras

tareas, para poder llegar a un mayor ahorro. Más recientemente un gran número de

simuladores de PLC (controladores lógicos programables) por software ha aparecido en

el mercado, que están ayudando a transferir el control de tareas al disco duro y

presentan una automatización más efectiva en costes en una simple pieza de hardware

(el PC).

2.1 Tiempo real.

La capacidad en tiempo real se refiere a la capacidad del ordenador en programas

de procesamiento de datos para que siempre esté listo para procesar y proporcionar los

resultados dentro de un tiempo especificado. En este contexto "estrictamente en tiempo

real" significa que un sistema reacciona a los eventos externos dentro de un tiempo

especificado en un 100% de los casos. Además si se habla de “tiempo real” el sistema

debe responder en tiempos concretos también en un 100% de los casos. Si, de otra

forma, los tiempos concretos de reacción pueden superarse en ciertos casos, como en

sistemas no críticos, hablamos de "tiempo real suave".

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 10 -

2.2 Hardware en sistemas de supervisión: PLC y PC.

El hecho es que las tareas automatizadas de control, visualización y computación

pueden ser efectuadas por PLCs (conectados en red mediante los módulos adecuados)

mejor que con sistemas exclusivos de control basados en PC. Lo que finalmente es

práctico, no obstante, depende de un gran número de factores y la mayoría deben ser

considerados individualmente para cada proyecto de automatización.

Así, por ejemplo, los actuales conocimientos y preferencias del usuario pueden

jugar un mayor papel que la pura potencia del ordenador. Los factores cruciales, no

obstante, son los atributos de capacidad en tiempo real y las propiedades de seguridad

que hasta ahora han sido fuertemente asociadas con el PLC, aunque el PC también

puede disponer de la característica de capacidad en tiempo real. Un sistema de control

es inconcebible sin capacidad en tiempo real. Es común en sistemas de control por

ordenador tener que elegir, según las características del sistema a supervisar, entre el

PLC o el PC. Se debe elegir aquel hardware que mejor se adapte a las necesidades del

sistema a supervisar.

Los controladores lógicos programables, en la mayoría de los casos, están

diseñados específicamente para ser empleados en ambientes industriales exigentes y han

sido continuamente desarrollados de forma que sus sistemas operativos en tiempo real

representan su mayor virtud. Ellos son y seguirán siendo, no obstante, la primera

elección para todo control de tareas críticas o extremas por su rendimiento y

simpleza, en los que un PC podría estar simplemente "sobrecargado" debido al trabajo

que le pueden suponer otras tareas de ámbito común, como la gestión y visualización de

datos, accesos a periféricos, bases de datos, etc...

Si, además del control de tareas, se necesita un procesamiento de datos, trabajo en

red o visualización (una aplicación SCADA), un sistema basado en PC debe ser tomado

en consideración.

En cuanto a sistemas operativos, Windows NT, por ejemplo, no es

estrictamente un sistema operativo en tiempo real como el de un PLC, pero puede actuar

de forma suficientemente rápida para aplicaciones "suaves" en tiempo real, gracias a su

arquitectura de micro-kernel. Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 11 -

2.3 Tarjetas de expansión.

Como el sistema operativo sólo puede proporcionar respuestas suaves en tiempo

real lo más simple es emplear extensiones hardware para las tareas críticas (placas de

expansión PC) y soluciones software para el resto de tareas. Esto nos lleva a una

compatibilidad con futuros sistemas operativos y una solución totalmente factible

actualmente. Estas tarjetas de expansión asumen las tareas críticas en tiempo real que el

ordenador (PC) no puede atender, se está hablando de tarjetas que incorporan DSPs

(Procesadores de Señales Digitales) o microcontroladores y que aportan una ayuda a la

anterior “sobrecarga” mencionada para los ordenadores (PC).

2.4 La estructura abierta.

Aún no se ha establecido un estándar para poseer extensiones compatibles en

tiempo real de sistemas operativos. De una forma estrictamente determinante, los

sistemas estándar actuales deben ser modificados de forma general, así que la principal

ventaja de un sistema basado en PC - su estructura abierta – pude llegar a ser

un inconveniente. No obstante, la estructura abierta, permite a la empresa o el

desarrollador más libertad en la elección de la herramienta adecuada para el análisis,

diseño y programación del sistema SCADA. La solución comienza a ser propietaria

nuevamente (cada empresa ofrece su solución) y la conversión a futuras generaciones de

sistemas operativos lo hace más difícil.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 12 -

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 13 -

3. APLICATIVO PARA EL LABORATORIO DE

AUTOMÁTICA Una vez descritos todos los conceptos principales de sistemas SCADA , en este

punto se presentan las motivaciones por las cuales se ha realizado este proyecto, las

herramientas hardware y software que se han usado y los objetivos que se han marcado

para el proyecto.

3.1 Motivación

Cada vez más, las empresas se plantean la automatización de una serie de

procesos en su entorno industrial. Con ello se pretende mejorar la productividad,

aumentar la calidad del producto final, además de aumentar la seguridad en el trabajo.

Para conseguir estos objetivos, las empresas deben utilizar ordenadores y un software

especializado en monitorización, control y adquisición de datos, sistemas SCADA.

La razón por la que se realizó el proyecto es por el amplio campo que ofrecen

los sistemas SCADA, y por lo tanto la gran demanda que en el mercado informático y

no informático están tomando. Además el estudio del sistema a monitorizar y/o

controlar abre grandes puertas al conocimiento no sólo de informática, sino de otros

campos. Cuando se quiere supervisar un sistema no sólo deben tenerse conocimientos

de informática, sino que además es necesario saber como actúa, funciona y reacciona

dicho sistema, por lo tanto es necesario el estudio del sistema en sí. Es la puerta de

entrada al conocimiento de otros campos, al trabajo en grupo que puede estar formado

por Químicos, Físicos, Ingenieros en Telecomunicación, Ingenieros Industriales donde

cada individuo aporta sus conocimientos y adquiere de otros.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 14 -

3.2 Software y Hardware utilizado

El software principal utilizado es LabVIEW, una herramienta para la creación de

sistemas SCADA. También se han utilizado paquetes gráficos para la creación y retoque

de imágenes, y drivers y software relacionado con el protocolo TCP/IP.

El entorno de desarrollo y de ejecución es bajo Microsoft Windows 95, pero

podría ser trasladado a Microsoft Windows NT sin ningún problema según

especificaciones de LabVIEW.

El hardware utilizado es básicamente dos ordenadores PC-PENTIUM, una

Tarjeta de Adquisición de Datos: PCL812PG y los dispositivos/elementos de los dos

sistemas que el SCADA monitoriza y controla.

3.3 Objetivos del proyecto Desarrolar un SCADA con LabVIEW que permita supervisar y controlar dos

sistemas que se encuentran en el Laboratorio de Automática. Para ello deben resolverse

los siguientes puntos:

• Interface con los sistemas: resolver la adquisición de datos de los sistemas.

Cuales son las señales que se quieren capturar y que se utilizará para dicha

adquisición de datos.

• Herramienta usada: elección de la herramienta en que se desarrollará la

aplicación SCADA. Estudio de dicha herramienta, posibilidades que ofrece,

limitaciones, funcionamiento.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Introducción - 15 -

• Desarrollo de la aplicación: creación de una aplicación para la supervisión,

monitorización y control de dos sistemas que se encuentran en el Laboratorio

de Automática de la E.U.I.S.

• Conectividad por la red: transferencia de información a través de la red de la

U.A.B. para la monitorización remota de los sistemas anteriormente citados.

Creación de un cliente/servidor TCP/IP para dicha tarea.

CAPÍTULO II: LABVIEW

1. INTRODUCCIÓN

LabVIEW es una herramienta diseñada especialmente para monitorizar,

controlar, automatizar y realizar cálculos complejos de señales analógicas y digitales

capturadas a través de tarjetas de adquisición de datos, puertos serie y GPIBs (Buses de

Intercambio de Propósito General).

Es un lenguaje de programación de propósito general, como es el Lenguaje C o

Basic, pero con la característica que es totalmente gráfico, facilitando de esta manera el

entendimiento y manejo de dicho lenguaje para el diseñador y programador de

aplicaciones tipo SCADA.

Incluye librerías para la adquisición, análisis, presentación y almacenamiento de

datos, GPIB y puertos serie. Además de otras prestaciones, como la conectividad con

otros programas, por ejemplo de cálculo, y en especial MatLAB.

Está basado en la programación modular, lo que permite crear tareas muy

complicadas a partir de módulos o sub-módulos mucho más sencillos. Además estos

módulos pueden ser usados en otras tareas, con lo cual permite una programación más

rápida y provechosa.

También ofrece la ventaja de “debugging” en cualquier punto de la aplicación.

Permite la posibilidad de poner “break points”, ejecución paso a paso, ejecución hasta

un punto determinado y se puede observar como los datos van tomando valores a

medida que se va ejecutando la aplicación. Además también lleva incorporado

generadores de señales para poder hacer un simulador.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – LabView - 16 -

2. FILOSOFÍA DE LABVIEW. LabVIEW es un lenguaje completamente gráfico, y el resultado de ello es que es

totalmente parecido a un instrumento, por ello a todos los módulos creados con

LabVIEW se les llama VI (Instrumento Virtual).

Existen dos conceptos básicos en LabVIEW: el Front Panel (Panel Frontal) y el

Block diagram (Diagrama de Bloque).El Panel Frontal es el interfaz que el usuario esta

viendo y puede ser totalmente parecido al instrumento del cual se están recogiendo los

datos, de esta manera el usuario sabe de manera precisa cual es el estado actual de dicho

instrumento y los valores de las señales que se están midiendo, El diagrama de bloques

es el conexionado de todos los controles y variables, que tendría cierto parecido al

diagrama del esquema eléctrico del instrumento.

LabVIEW tiene la característica de descomposición modular ya que cualquier

VI que se ha diseñado puede convertirse fácilmente en un módulo que puede ser usado

como una sub-unidad dentro de otro VI. Esta peculiaridad podría compararse a la

característica de procedimiento en los lenguajes de programación estructurada.

Es un sistema abierto, en cuanto a que cualquier fabricante de tarjetas de

adquisición de datos o instrumentos en general puede proporcionar el driver de su

producto en forma de VI dentro del entorno de LabVIEW. También es posible

programar módulos para LabVIEW en lenguajes como C y C++, estos módulos son

conocidos como Sub-VIs y no se difieren a los VI creados con LabVIEW salvo por el

interfaz del lenguaje en el que han sido programados. Además estos Sub-VIs son muy

útiles por ejemplo en el campo de cálculos numéricos complejos que no se encuentran

incluidos en las librerías de LabVIEW.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – LabView - 17 -

3. EL PANEL FRONTAL Y EL DIAGRAMA DE BLOQUES

Se podría decir que en cualquier VI existen dos caras bien diferenciadas: El

Panel Frontal y el Diagrama de Bloques.

El Panel Frontal es la cara que el usuario del sistema está viendo cuando se está

monitorizando o controlando el sistema, o sea, el interfaz del usuario. Este contiene

controles e indicadores y existe una gran variedad de ellos, pero además incluso se

pueden diseñar controles e indicadores personalizados, lo cual permite tener una amplia

gama de dichos controles e indicadores. La Figura 3.1-II. es una pequeña demostración

de algunos de los controles e indicadores.

Figura 3.1-II. Demostración de un sistema de control de Temperatura

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – LabView - 18 -

Un control puede tomar muchas formas, y muchas de estas formas el dibujo real

usado en instrumentos reales. Otros son estrictamente conceptos digitales o analógicos.

Pero todos los controles tienen una forma visual que indican al usuario cual es el estado

de dicho control en el instrumento real. Es muy importante en un sistema SCADA que

el usuario no tenga que interpretar nada, sino que todo le sea claro y conciso, las

interpretaciones pueden dar lugar a falsas actuaciones y, por consiguiente, podrían

existir lamentables errores. Además, dos usuarios podrían interpretar de manera

diferente cualquier evento.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – LabView - 19 -

El Diagrama de Bloques del VI sería la cara oculta del Panel Frontal, una cara

que el usuario del sistema no puede ver. En ella están todos los controles e indicadores

interconectados, pareciéndose mucho a un diagrama de esquema eléctrico. Esta cara es

mucho menos conceptual que el Panel Frontal y para el usuario sería muy difícil

entenderla. La siguiente Figura 3.2-II. es el diagrama de bloques de la Figura 3.1-II

mostrada anteriormente.

Figura 3.2-II. Diagrama de bloques de un sistema de control de temperatura

Se puede observar como todos los módulos están interconectados, mediante líneas de conexión, por donde circulan los diferentes datos o valores del VI., de esta manera se logra que el VI funcione como un conjunto de elementos, módulos y sub-módulos.

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – LabView - 20 -

CAPÍTULO III: COMUNICACIÓN APLICACIÓN

SCADA CON EL ENTORNO En este capítulo se explicarán los conceptos básicos de la comunicación de un

sistema SCADA con todo su entorno, para ello se estudiarán los siguientes temas:

• Adquisición de Datos para ordenadores, y en especial como funcionan las

tarjetas de adquisición de datos.

• Redes LAN y el protocolo TCP/IP, aplicaciones servidor/cliente.

1. TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS

Otra forma de medir las señales y transferir los datos al ordenador es usando

Tarjetas de Adquisición de Datos, llamadas comercialmente tarjetas DAQ. Estas tarjetas

poseen Convertidores Analógico/Digitales (ADC) y Convertidores Digital/Analógicos

(DAC) que permiten la entrada/salida de señales analógicas y digitales. Como se

muestra en la Figura 1.1-III.

Figura 1.1-III Adquisición de Datos mediante Tarjetas ADQ-

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Comunicación Aplicación SCADA con el entorno - 21 -

1.1 Sampling (Muestreo) Los datos son capturados mediante un ADC usando un proceso de muestreo.

Muestrear una señal analógica requiere la toma de muestras de dicha señal en tiempos

determinados, tiempos discretos. La frecuencia en que la señal es muestreada es

conocida como Frecuencia de Muestreo. El proceso de muestreo genera valores de la

señal a intervalos de tiempo conocidos, como se muestra en la figura 1.1.1-III.

Figura 1.1.1-III Proceso de Muestreo- La frecuencia de Muestreo determina la calidad de la señal analógica que se

convierte. Cuanto más alta sea la Frecuencia de muestreo mejor será la conversión de la

señal analógica, tendrá mayor parecido con la señal real. La frecuencia mínima de

muestreo requerida para representar la señal adecuadamente debe ser como mínimo dos

veces la frecuencia máxima de la señal analógica que se desea convertir (Principio de

Nyquist). En la siguiente figura 1.1.2-III. se muestra un ejemplo de cómo se ve alterada

la señal convertida en función de la Frecuencia de Muestreo. Puede observarse también

que si la señal es muestreada a una Frecuencia de Muestreo menor que dos veces la

frecuencia máxima de la señal, se produce el efecto de Aliasing.

Figura 1.1.2-III. Sampling y aliasing debido a una baja Frecuencia de muestreo

Diseño de Aplicaciones SCADA con LabView – Comunicación Aplicación SCADA con el entorno - 22 -