DISEO DE APLICACIONES SCADA

CON LABVIEW

Memoria del proyecto De Ingeniera Tcnica en Informtica de Sistemas

presentada por Enric Figueras Sol

i dirigida por Juan Jos Ramos Gonzlez

Escola Universitria d'Informtica Sabadell, 25 de Enero de 1999

El abajo firmante, Juan Jos Ramos Gonzlez, profesor de l'Escola Universitria d'Informtica de la U.A.B,

CERTIFICA:

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

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

------------------------------ Firmado: Juan Jos Ramos Gonzlez

Diseo 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: adquisicin de datos y control de supervisin . Se trata de una aplicacin software

especialmente diseada para funcionar sobre ordenadores en el control de produccin,

proporcionando comunicacin con los dispositivos de campo (controladores autnomos,

autmatas programables, etc.) y controlando el proceso de forma automtica desde la

pantalla del ordenador. Adems, provee de toda la informacin 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, supervisin, 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 Automatizacin de procesos una herramienta que le ayude a entender de

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

estudiarn en este proyecto dos sistemas en particular: Sistema de Depsitos

y Sistema Servomotor, pertenecientes al laboratorio de Automtica de la

E.U.I.S.

NDICE

CAPTULO I: INTRODUCCIN............................................................................................................6

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

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

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

CAPTULO II: LABVIEW .....................................................................................................................16

1. INTRODUCCIN..............................................................................................................................16 2. FILOSOFA DE LABVIEW...............................................................................................................17 3. EL PANEL FRONTAL Y EL DIAGRAMA DE BLOQUES .............................................................18

CAPTULO III: COMUNICACIN APLICACIN SCADA CON EL ENTORNO .......................21

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

1.2.1 Resolucin del ADC .............................................................................................................................. 23 1.2.2 ADC No lineales .................................................................................................................................... 24 1.2.3 ADC Settling Time (Tiempo de fijacin de la seal). ............................................................................ 25

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

1.6.1 Caractersticas Tcnicas......................................................................................................................... 29 1.6.2 Especificaciones del Producto................................................................................................................ 30

2. REDES LAN Y PROTOCOLO TCP/IP ..............................................................................................32 2.1 Conceptos bsicos de Redes y protocolo TCP/IP.........................................................................32 2.2 Adquisicin de Datos Locales y Comunicacin Remota. .............................................................34

CAPTULO IV: APLICATIVO PARA EL LABORATORIO DE AUTOMTICA........................36

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

5.1 Men Principal.............................................................................................................................44 5.2 Configuracin del Aplicativo........................................................................................................45 5.3 Simulacin del Sistema de Depsitos ...........................................................................................46 5.4 Descripcin del Sistema Servomotor............................................................................................47 5.5 Monitorizacin de seales ............................................................................................................48 5.6 Control de seales ........................................................................................................................49 5.7 Servidor/Cliente TCP/IP...............................................................................................................51 5.6 Requisitos del Sistema, Instalacin y Ejecucin...........................................................................53

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView ndice - 4 -

CAPTULO V: CONCLUSIONES.........................................................................................................54

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

BIBLIOGRAFA......................................................................................................................................59

NDICE BIBLIOGRFICO...................................................................................................................59

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView ndice - 5 -

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 6 -

CAPTULO I: INTRODUCCIN

1. SISTEMAS SCADA

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

decir: adquisicin de datos y control de supervisin. Se trata de una aplicacin software

especialmente diseada para funcionar sobre ordenadores en el control de produccin,

proporcionando comunicacin con los dispositivos de campo (controladores autnomos,

autmatas programables, etc.) y controlando el proceso de forma automtica desde la

pantalla del ordenador. Adems, provee de toda la informacin 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, supervisin, mantenimiento, etc.

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

supervisin y gestin de alarmas, as como tratamiento de datos y control de procesos.

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

ejecuta normalmente en tiempo real, y estn diseados 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 disposicin de ofrecer las siguientes prestaciones:

Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para reconocer una parada o situacin de alarma, con registro de incidencias.

Generacin de histricos de seal de planta, que pueden ser volcados para su proceso sobre una hoja de clculo.

Ejecucin de programas, que modifican la ley de control, o incluso anular o modificar las tareas asociadas al autmata, bajo ciertas condiciones.

Posibilidad de programacin numrica, que permite realizar clculos aritmticos de elevada resolucin sobre la CPU del ordenador.

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

ejemplo), con captura de datos, anlisis de seales, presentaciones en pantalla, envo de

resultados a disco e impresora, etc.

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

que incluye zonas de programacin 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 libreras de funciones para lenguajes de uso general que permiten

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

SCADA.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 7 -

1.2 Requisitos.

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

aprovechada:

Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o adaptarse segn 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 gestin).

Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware, y fciles de utilizar, con interfaces amigables con el usuario.

1.3 Mdulos de un SCADA.

Los mdulos o bloques software que permiten las actividades de adquisicin,

supervisin y control son los siguientes:

Configuracin: permite al usuario definir el entorno de trabajo de su SCADA, adaptndolo a la aplicacin particular que se desea desarrollar.

Interfaz grfico del operador: proporciona al operador las funciones de control y supervisin de la planta. El proceso se representa mediante sinpticos grficos

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

en el SCADA o importados desde otra aplicacin durante la configuracin del

paquete.

Mdulo de proceso: ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los valores actuales de variables ledas.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 8 -

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 9 -

Gestin y archivo de datos: se encarga del almacenamiento y procesado ordenado de los datos, de forma que otra aplicacin o dispositivo pueda tener acceso a

ellos.

Comunicaciones: se encarga de la transferencia de informacin entre la planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre sta y el resto de

elementos informticos de gestin.

2. CONCEPTOS ASOCIADOS A SISTEMAS SCADA

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

establecido en un gran nmero de campos. Los componentes hardware y software estn

siendo cada vez ms potentes y ms rentables. Es lgico, por tanto, que la industria

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

productividad.

Ciertas tareas industriales estn actualmente en manos de los ordenadores desde

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

ajustan parmetros de maquinaria hasta preparar o visualizar datos prcticamente de

cualquier tipo.

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

usuarios estn pensando ahora en qu forma se pueden transferir al PC otras

tareas, para poder llegar a un mayor ahorro. Ms recientemente un gran nmero de

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

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

presentan una automatizacin ms 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 est 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. Adems si se habla de tiempo real el sistema

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

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

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

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 10 -

2.2 Hardware en sistemas de supervisin: PLC y PC.

El hecho es que las tareas automatizadas de control, visualizacin y computacin

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

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

prctico, no obstante, depende de un gran nmero de factores y la mayora deben ser

considerados individualmente para cada proyecto de automatizacin.

As, 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 tambin

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

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

ordenador tener que elegir, segn las caractersticas 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 lgicos programables, en la mayora de los casos, estn

diseados especficamente 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 seguirn siendo, no obstante, la primera

eleccin para todo control de tareas crticas o extremas por su rendimiento y

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

que le pueden suponer otras tareas de mbito comn, como la gestin y visualizacin de

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

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

red o visualizacin (una aplicacin SCADA), un sistema basado en PC debe ser tomado

en consideracin.

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 rpida para aplicaciones "suaves" en tiempo real, gracias a su

arquitectura de micro-kernel. Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 11 -

2.3 Tarjetas de expansin.

Como el sistema operativo slo puede proporcionar respuestas suaves en tiempo

real lo ms simple es emplear extensiones hardware para las tareas crticas (placas de

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

compatibilidad con futuros sistemas operativos y una solucin totalmente factible

actualmente. Estas tarjetas de expansin asumen las tareas crticas en tiempo real que el

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

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

anterior sobrecarga mencionada para los ordenadores (PC).

2.4 La estructura abierta.

An no se ha establecido un estndar para poseer extensiones compatibles en

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

sistemas estndar actuales deben ser modificados de forma general, as 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 ms libertad en la eleccin de la herramienta adecuada para el anlisis,

diseo y programacin del sistema SCADA. La solucin comienza a ser propietaria

nuevamente (cada empresa ofrece su solucin) y la conversin a futuras generaciones de

sistemas operativos lo hace ms difcil.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 12 -

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 13 -

3. APLICATIVO PARA EL LABORATORIO DE

AUTOMTICA 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 Motivacin

Cada vez ms, las empresas se plantean la automatizacin de una serie de

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

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

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

especializado en monitorizacin, control y adquisicin de datos, sistemas SCADA.

La razn por la que se realiz el proyecto es por el amplio campo que ofrecen

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

no informtico estn tomando. Adems el estudio del sistema a monitorizar y/o

controlar abre grandes puertas al conocimiento no slo de informtica, sino de otros

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

de informtica, sino que adems es necesario saber como acta, funciona y reacciona

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

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

por Qumicos, Fsicos, Ingenieros en Telecomunicacin, Ingenieros Industriales donde

cada individuo aporta sus conocimientos y adquiere de otros.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 14 -

3.2 Software y Hardware utilizado

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

sistemas SCADA. Tambin se han utilizado paquetes grficos para la creacin y retoque

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

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

podra ser trasladado a Microsoft Windows NT sin ningn problema segn

especificaciones de LabVIEW.

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

Tarjeta de Adquisicin 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 Automtica. Para ello deben resolverse

los siguientes puntos:

Interface con los sistemas: resolver la adquisicin de datos de los sistemas. Cuales son las seales que se quieren capturar y que se utilizar para dicha

adquisicin de datos.

Herramienta usada: eleccin de la herramienta en que se desarrollar la aplicacin SCADA. Estudio de dicha herramienta, posibilidades que ofrece,

limitaciones, funcionamiento.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Introduccin - 15 -

Desarrollo de la aplicacin: creacin de una aplicacin para la supervisin, monitorizacin y control de dos sistemas que se encuentran en el Laboratorio

de Automtica de la E.U.I.S.

Conectividad por la red: transferencia de informacin a travs de la red de la U.A.B. para la monitorizacin remota de los sistemas anteriormente citados.

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

CAPTULO II: LABVIEW

1. INTRODUCCIN

LabVIEW es una herramienta diseada especialmente para monitorizar,

controlar, automatizar y realizar clculos complejos de seales analgicas y digitales

capturadas a travs de tarjetas de adquisicin de datos, puertos serie y GPIBs (Buses de

Intercambio de Propsito General).

Es un lenguaje de programacin de propsito general, como es el Lenguaje C o

Basic, pero con la caracterstica que es totalmente grfico, facilitando de esta manera el

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

aplicaciones tipo SCADA.

Incluye libreras para la adquisicin, anlisis, presentacin y almacenamiento de

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

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

Est basado en la programacin modular, lo que permite crear tareas muy

complicadas a partir de mdulos o sub-mdulos mucho ms sencillos. Adems estos

mdulos pueden ser usados en otras tareas, con lo cual permite una programacin ms

rpida y provechosa.

Tambin ofrece la ventaja de debugging en cualquier punto de la aplicacin.

Permite la posibilidad de poner break points, ejecucin paso a paso, ejecucin hasta

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

medida que se va ejecutando la aplicacin. Adems tambin lleva incorporado

generadores de seales para poder hacer un simulador.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView LabView - 16 -

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

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

LabVIEW se les llama VI (Instrumento Virtual).

Existen dos conceptos bsicos 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 estn 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 seales que se estn midiendo, El diagrama de bloques

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

diagrama del esquema elctrico del instrumento.

LabVIEW tiene la caracterstica de descomposicin modular ya que cualquier

VI que se ha diseado puede convertirse fcilmente en un mdulo que puede ser usado

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

caracterstica de procedimiento en los lenguajes de programacin estructurada.

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

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

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

programar mdulos para LabVIEW en lenguajes como C y C++, estos mdulos 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. Adems estos Sub-VIs son muy

tiles por ejemplo en el campo de clculos numricos complejos que no se encuentran

incluidos en las libreras de LabVIEW.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView LabView - 17 -

3. EL PANEL FRONTAL Y EL DIAGRAMA DE BLOQUES

Se podra 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 est viendo cuando se est

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

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

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

gama de dichos controles e indicadores. La Figura 3.1-II. es una pequea demostracin

de algunos de los controles e indicadores.

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

Diseo 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 analgicos.

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, podran

existir lamentables errores. Adems, dos usuarios podran interpretar de manera

diferente cualquier evento.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView LabView - 19 -

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

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

interconectados, parecindose mucho a un diagrama de esquema elctrico. Esta cara es

mucho menos conceptual que el Panel Frontal y para el usuario sera muy difcil

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 mdulos estn interconectados, mediante lneas de conexin, por donde circulan los diferentes datos o valores del VI., de esta manera se logra que el VI funcione como un conjunto de elementos, mdulos y sub-mdulos.

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView LabView - 20 -

CAPTULO III: COMUNICACIN APLICACIN

SCADA CON EL ENTORNO En este captulo se explicarn los conceptos bsicos de la comunicacin de un

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

Adquisicin de Datos para ordenadores, y en especial como funcionan las tarjetas de adquisicin de datos.

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

1. TARJETAS DE ADQUISICIN DE DATOS

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

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

poseen Convertidores Analgico/Digitales (ADC) y Convertidores Digital/Analgicos

(DAC) que permiten la entrada/salida de seales analgicas y digitales. Como se

muestra en la Figura 1.1-III.

Figura 1.1-III Adquisicin de Datos mediante Tarjetas ADQ-

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Comunicacin Aplicacin SCADA con el entorno - 21 -

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

Muestrear una seal analgica requiere la toma de muestras de dicha seal en tiempos

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

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

seal 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 seal analgica que se

convierte. Cuanto ms alta sea la Frecuencia de muestreo mejor ser la conversin de la

seal analgica, tendr mayor parecido con la seal real. La frecuencia mnima de

muestreo requerida para representar la seal adecuadamente debe ser como mnimo dos

veces la frecuencia mxima de la seal analgica que se desea convertir (Principio de

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

la seal convertida en funcin de la Frecuencia de Muestreo. Puede observarse tambin

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

frecuencia mxima de la seal, se produce el efecto de Aliasing.

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

Diseo de Aplicaciones SCADA con LabView Comunicacin Aplicacin SCADA con el entorno - 22 -

CAPTULO I: INTRODUCCIN1. SISTEMAS SCADA1.1 Prestaciones.1.2 Requisitos.1.3 Mdulos de un SCADA.

2. CONCEPTOS ASOCIADOS A SISTEMAS SCADA 2.1 Tiempo real.2.2 Hardware en sistemas de supervisin: PLC y PC.2.3 Tarjetas de expansin.2.4 La estructura abierta.

3. APLICATIVO PARA EL LABORATORIO DE AUTOMTICA 3.1 Motivacin3.2 Software y Hardware utilizado3.3 Objetivos del proyecto

CAPTULO II: LABVIEW1. INTRODUCCIN2. FILOSOFA DE LABVIEW.3. EL PANEL FRONTAL Y EL DIAGRAMA DE BLOQUES

CAPTULO III: COMUNICACIN APLICACIN SCADA CON EL ENTORNO1. TARJETAS DE ADQUISICIN DE DATOS1.1 Sampling (Muestreo)1.2 Convertidores Analgico/Digitales (ADC )