Interfaz con una planta Industrial
El objetivo de estas prácticas de Interfaz Hombre Máquina es el aprendizaje y construcción de distintos tipos de entornos de interacción con una planta industrial, como son Páginas Web, Applets, Aplicaciones Java, SCADA y VRML.
Para ello se va a tomar de ejemplo una planta industrial de control de nivel y caudal de fluidos. El esquema de funcionamiento se muestra en la figura siguiente, que como se puede observar no es más que un circuito cerrado de agua.
El agua contenida en el tanque inferior es bombeada a través del circuito de conducción al superior mediante una bomba centrífuga sumergida (de pecera) que da un caudal constante. Para regular este caudal que entra al tanque superior se utiliza una servoválvula situada en su entrada. La medición del nivel de líquido en el tanque se efectúa mediante un potenciómetro conectado a una boya. Este medida eléctrica es llevada hasta el PID después de ser adaptada convenientemente, ya que este dispositivo de control admite entradas del estándar 4-20 mA y produce salidas del mismo tipo.
Las prácticas consiste en realizar el Interfaz Gráfico de Usuario, que es el entorno de interración del operador de la planta, desde donde puede controlar y monitorizar el proceso.
Este interfaz debe de disponer de por lo menos las siguientes opciones:
- Entorno de Modo Manual. Desde donde se puede controlar directamente cualquier elemento de la planta, sin utilizar un controlador.
o Bomba: Encendio y Apagado.
o Electroválvula 1, 2 y 3. Encendio y Apagado.
o Servoválvula. Porcentaje de apertura.
Y visualizar los siguientes valores:
o Caudal. Nivel de caudal.
o Tanque. Nivel del tanque.
- Entorno de Modo Automático. Desde donde se puede controlar la planta utilizando un controlador P, PI, PD o PID. Permite introducir las siguientes variables:
o Kp: Ganancia Proporional.
o Ti: Ganancia Integral.
o Td: Ganancia Derivativa.
o Consigna: Valor de referencia a estabilizar. (%)
o T: Tiempo de muestreo del controlador.
Y visualizar los siguientes valores:
o Tanque. Nivel del tanque.
- Entorno de Gráficas. Visualización de variables en tiempo real o por histórico. Las variables registradas y monitorizadas por gráficas son:
o Valor de Servoválvula.
o Valor del Nivel del tanque.
o Valor del caudal circulante.
o Consigna introducida en modo automático.
- Entorno de Descripción y Ayuda. Información sobre el funcionamiento de la planta y manejo del interfaz de usuario.