Gráfica X/Y en HMI Siemens a partir de puntos almacenados en un bloque de datos (DB)

Si utilizamos un PLC Siemens para realizar una captura de datos y después pretendemos realizar una gráfica con estos datos en un panel táctil de Siemens (un Comfort Panel por ejemplo), veremos que la cosa no es tan sencilla.

Los controles para mostrar gráficas en los sistema HMI de Siemens parecen estar pensados para que el propio sistema HMI haga la captura de datos para su representación, como queriendo liberar al PLC de esta tarea. Sin embargo el limitado ciclo de adquisición que tienen estos sistemas nos limitan a procesos con una dinámica lenta, en los que registrando un punto cada varios segundos sea suficiente. Si es necesario registrar un proceso más rápido deberá ser el PLC el que se haga cargo, guardando, por ejemplo, los datos en tablas en un bloque de datos (DB), pero entonces se plantea el problema de cómo llevar estos datos al control de visualización de gráficas.

En esta entrada voy a explicar cómo representar en un control "Visor de curvas f(x)" datos almacenados en un bloque de datos en un PLC. Me he basado en un ejemplo que me facilitó un técnico de Siemens, aunque yo lo he elaborado un poco más.

La idea general será que el control "Visor de vurvas f(x)" permite ser configurado para obtener los datos de un fichero de texto en formato CSV, y como desde un script podemos crear ficheros de texto y además tenemos acceso a las variables del PLC, programaremos uno que vaya leyendo los datos almacenados en el bloque de datos y escribiéndolos en un fichero CSV digerible por el control "Visor de curvas f(x)".

Midiendo el tiempo de arranque de una máquina con un script en WinCC Flexible

Hace ya unas semanas un lector me hizo una consulta sobre cómo medir el tiempo de arranque de una máquina con un script en WinCC Flexible. En su momento no tuve tiempo de responderle, pero he hecho una prueba y aprovecho para publicarla en el blog.

Lo que se pretende es visualizar en una pantalla el tiempo de arranque de una máquina. No existe la posibilidad de modificar el programa PLC, con lo que toda la programación deberá hacerse sobre WinCC Flexible.

Con este planteamiento lo primero es localizar dos variables en el programa PLC que nos sirvan para identificar los momentos de inicio y fin de arranque. Para mi ejemplo he enlazado dos variables llamadas INICIO_CICLO y FIN_CICLO que cumplirán esta función y mediante dos botones desde el HMI simularé su activación. También crearé con formato Long tres variables internas, una para el tiempo de inicio (TIEMPO_INICIAL), otra para el tiempo final (TIEMPO_FINAL) y la tercera para la diferencia entre ambos (TIEMPO_MEDIDO), que será el tiempo de arranque buscado.

Estas variables deberemos enlazarlas desde el HMI, seleccionando en su configuración Ciclo continuo y ajustando el Tiempo de adquisición al más bajo posible: 100 ms. Así el panel estará leyendo cada 100 ms el valor de estas variables desde el PLC. Por lo tanto es importante que estas variables en el PLC estén activadas durante más de 100 ms.

Trends en RSLogix5000

Una de las herramientas que se han vuelto imprescidibles en mi trabajo diario con RSLogix5000 son los Trends (tendencias). Sirven para representar gráficamente a modo de osciloscopio o analizador lógico cualquier variable a la que tengamos acceso en nuestro programa PLC. Los Trends se guardan en el proyecto de RSLogix5000 sin que afecten al PLC. Las capturas de datos que hagamos podremos almacenarlas en un formato propio o exportarlas a formato CSV, aceptable por cualquier programa de hoja de cálculo.

Para crear un Trend vamos al árbol de nuestro proyecto y con el botón derecho sobre la carpeta Trends seleccionamos New Trend...

A continuación nos pedirá un nombre, una descripción y un periodo de muestreo (modificables más adelante).

Modificando tiempos en un PLC S7 desde WinCC Flexible RT

Recientemente me ha tocado actualizar el programa de una máquina que llevaba un panel táctil realizado en ProTool. En este proyecto hay una serie de tiempos configurables desde el panel y me llamó la atención que estaban enlazados a variables en formato WORD, haciendo la conversión a formato S5TIME en el PLC, con segmentos como el siguiente:

El valor se recibe en un WORD, se copia en un INT, que vuelve a ser un WORD después de la instrucción I_BCD, se le añade la base de tiempo con la instrucción WOR_W, para finalmente moverlo a la variable en formato S5TIME definitiva.

No es la primera vez que me encuentro con conversiones similares, pero como no estaba del todo seguro de cómo trata WinCC Flexible directamente las variables de tipo S5TIME, pues nada mejor que hacer una sencilla prueba.

Probando Factory Talk View ME, el software de programación para PanelView

De todos los programas de Rockwell con los que he tenido que trabajar hasta ahora, el que menos me ha gustado es el software de programación de paneles de operador Factory Talk View Studio Machine Edition (anteriormente denominado RSView Studio Machine Edition). Lo cierto es que dispone de prestaciones similares a programas análogos de otros fabricantes, pero el entorno no me ha parecido cómodo, ya que operaciones muy comunes hay que realizarlas con aplicaciones externas.

Este software sirve para programar la gama de paneles de operador PanelView Plus Terminal y PanelView Plus CE Computers. Nada más ejecutarlo nos ofrecerá abrir un proyecto existente o crear uno nuevo. La gestión de los proyectos es un poco especial.

Probando un panel táctil Pro-face GP4107G1D

Recientemente, para una pequeña máquina, hemos estado buscando un panel táctil de reducidas dimensiones, económico, sencillo de programar, que tuviese soporte técnico cercano y que fuese fiable, y, por lo que he podido probar hasta ahora, el Pro-face GP4107G1D cumple nuestras espectativas.

Nuestra máquina va a ser controlada por un PLC S7 312 de Siemens, por lo que la comunicación con el HMI deberá realizarse por MPI. En mis pruebas el funcionamiento de la comunicación ha sido impecable, funcionando todo a la primera.

A pesar de que este panel resulta muy económico, ofrece caracerísticas solo presentes en paneles de gama más alta. Quizá la que más me ha llamado la atención es la posibilidad de programar scrips, lo que le otorga gran versatilidad.

Como características más destacadas dispone de una pantalla de 3,4" y 16 niveles de gris, con iluminación programable en color verde, naranja o rojo. El aspecto que tiene mi unidad es el siguiente:

Vista por detrás dispone de dos puertos USB:

Modificar datos en recetas a través de scripts en WinCC Flexible

En los paneles de operador de Siemens (si exceptuamos los paneles más sencillos) tenemos la posibilidad de programar nuestras propias funciones en Visual Basic Script. Esto nos permite una gran flexibilidad a la hora de plantear nuestras aplicaciones, incluso permitiendo liberar al PLC de ciertas operaciones complejas usando el panel como apoyo de cálculo.

Desde un script tenemos acceso a la tabla de variables, a los objetos, a las funciones pre programadas e incluso a otros scripts. La programación es muy cómoda ya que el editor del WinCC Flexible es muy completo, con sintaxis coloreada, asistente de funciones y plantillas de código. Tal y como viene explicado en la ayuda:

Para crear scripts pulse <Ctrl><Espacio> y compruebe la amplia variedad de funciones. Escriba scripts utilizando funciones del sistema o el modelo de objetos. El objeto HMI Runtime permite acceder fácilmente al sistema. Para seleccionar una referencia de objetos pulse <Alt><Flecha derecha>. Puede crear scripts complejos con elementos del lenguaje de programación VBScript y acceder directamente a las variables a través de los nombres, p.ej. variable = 5.

En mi caso se me planteó la siguiente situación: en una máquina existe una receta donde se almacenan diferentes cotas para situar un eje durante el montaje de una pieza. Estas cotas son diferentes para cada referencia de trabajo (piezas diferentes) y están referidas al punto de apoyo de la pieza en la máquina. El cliente ha estado usando la máquina durante un tiempo y llevaba creadas más de 50 referencias. Por imperativo de diseño es necesario variar el punto de apoyo de todas las piezas, con lo que todas las cotas almacenadas deben ser modificadas en una cantidad fija. Además se prevé que en un futuro el punto de apoyo pueda volver a cambiar. Modificar las cotas para todas las referencias a mano sería una posibilidad, pero para hacerlo más fácil podemos echar mano de un script.

Unas notas sobre la administración de usuarios en WinCC Flexible

En las máquinas que fabricamos, como interfaz hombre-máquina (HMI), solemos instalar paneles de operador táctiles de Siemens. Estos paneles tienen su propio software de programación: el WinCC Flexible. Esta herramienta permite, de una forma relativamente sencilla, sacarle todo el partido a los paneles.

Entre la muchas funciones que nos permite configurar está la de la gestión de usuarios y contraseñas de una forma muy completa y con muchas posibilidades. Podemos crear grupos y usuarios con diferentes niveles de acceso, para restringir el acceso a partes del panel del operador. Por ejemplo, puede interesarnos que un operario pueda cambiar la referencia que fabrica una máquina, pero no permitirle que cambie los parámetros de dicha referencia, reservando esta operación a un encargado.

Animaciones y entradas numéricas en una pantalla táctil Omron NT21

Recientemente he hablado muy por encima de como he enfocado un proyecto en el que se usa la pantalla Omron NT21. Ahora que he trabajado un poquito más con ella me parece interesante dejar por escrito un par de apuntes, uno sobre la creación de listas de imágenes y otro sobre la introducción de datos numéricos, que si bien son cosas que cuando las ves funcionando parecen sencillas, tienen su truquillo.

Voy a empezar por las listas de imágenes, que sirven para mostrar un dibujo en función del valor de una variable que, modificada desde el PLC, nos permite crear animaciones.

Lo primero es introducir las imágenes que necesitemos en la tabla de imágenes, para ello hacemos doble clic sobre 'Image Table'.


Aparece la tabla de imágenes, en este caso está vacía. Pulsamos sobre 'New'.

Programando en Omron: PLC compacto CPM2C y pantalla táctil NT21 (parte 1ª)

Hacía años que no tocaba un PLC de Omron y, la verdad, después de tanto trabajar con Siemens, sienta bien un cambio de aires. Esta vez me toca programar un CPM2C-10C1DR-D, un autómata pequeñito que lleva integradas 6 entradas y 4 salidas digitales. No es la última tecnología que tiene disponible Omron.


Como HMI (interfaz hombre-máquina) vamos a montar un panel táctil de Omron referencia NT21-ST121-E. Es un panel compacto (190 x 110 x 53.5 mm), monocromo, con un área de visualización de 117 mm horizontal x 63 mm vertical. Tiene una resolución de 260 x 140 puntos. La verdad es que acostumbrado a los paneles de Siemens, me parece ágil, los cambios de pantalla son rápidos y la única pega es un insoportable pitido que suena cada vez que interactúas con la pantalla y que no encuentro en el manual cómo desactivar.

Diseño de paneles de operador

Voy a cambiar un poco de tema, hablando de la parte más 'artística' del mundo de la automatización industrial: el diseño de paneles de operador. Cuando empecé a trabajar en mi empresa los paneles que montábamos habitualmente, quitando los de líneas de texto, eran los de Siemens de 6" y 10" táctiles. Al principio tenían 16 colores (TP27), más tarde 256 colores (TP270) y actualmente miles de colores (MP277). Si el tiempo de desarrollo del proyecto es crítico (como suele ser habitual) tiras por el camino rápido: botones con texto que cambian de color, algún dibujito con el paint y poco más.

Personalmente prefiero hacer los paneles más descriptivos, que se vea la máquina representada y que refleje sus movimientos y estados. El panel de operador es una de las partes que más hacen vistosa una máquina y un buen diseño (bonito y sobre todo práctico) ayuda a venderla y si la representación es en tres dimensiones pues ya queda la cosa chula.

Al principio mis compañeros hacían los dibujos de lás máquinas... ¡en WORD! Usaban las formas 3D del Word (cubos, cilindros, ...) para representar la máquina. Iban representando los movimientos e iban haciendo capturas de pantalla. Y lo cierto es que no quedaban mal, teniendo en cuenta que los paneles eran de 16 colores. La primera vez que me tocó desarrollar un panel desde cero ya trabajabamos con 256 colores y desarrollé mi propio método.

'Friki' fue el calificativo que me dedicaron mis compañeros cuando vieron cómo hacía los paneles. Uso el programa de diseño tridimensional POV-Ray, un programa gratuito y libre con el que se pueden hacer auténticas maravillas. Te lo puedes bajar de aquí en versión Windows.