Páginas:
252
Edición:
1
Fecha de publicación:
08/06/2010
ISBN:
9788426716767
Formato:
17x24 cms

Programación Gráfica para Ingenieros

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El presente libro surge para que los alumnos que cursan estudios de Ingeniería, en sus diferentes especialidades, puedan comprender y aplicar la programación gráfica a la resolución de problemas reales en el ámbito ingenieril.
Además de los fundamentos teóricos para comprender en qué consiste la Programación Gráfica, se ha dotado de un fuerte contenido práctico donde se muestra como, empleado este lenguaje de programación, el Ingeniero puede abordar y solucionar problemas muy tan diversos como el desarrollo de aplicaciones para realizar cálculos complejos de ingeniería o la automatización y control de procesos industriales, agrarios y alimentarios, etc. Además, se explica la forma de comunicar e interactuar con Controladores de Automatización Programables (PAC) y tarjetas y dispositivos de adquisición de datos (DAQ), etc. Asimismo se muestra cómo programar PLCs mediante OPC y su integración con otros equipos empleados en automatización y control.
La evolución de los dispositivos móviles, el empleo de cámaras web para la supervisión de procesos, y las comunicaciones a través de Internet, son conjugadas en diversas aplicaciones donde se muestra la forma de resolver problemas específicos del ámbito de la ingeniería. Para el desarrollo de aplicaciones SCADA se trata, de una forma práctica, como cómo utilizar el módulo DSC.
José Miguel Molina Martínez (Dr. Ingeniero Agrónomo) y Manuel Jiménez Buendía (Dr. Ingeniero en Automática), disponen de una trayectoria de más de 10 años como profesores e investigadores en la Universidad Politécnica de Cartagena. Además han dirigido y coordinado cursos y másteres de especialización sobre Programación Gráfica y desarrollo de aplicaciones SCADA. En la actualidad sus actividades de I+D+I se centran en el desarrollo tecnológico de equipos y software para la gestión de los recursos hídricos y energéticos.

1 Entorno de Programación LabVIEW ........................................................... 3 1.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3 1.2 PROGRAMACIÓN GRÁFICA .................................................................................. 3 1.3 INSTRUMENTOS VIRTUALES ................................................................................ 5 1.4 MENÚS DE LABVIEW ......................................................................................... 6 1.5 BARRA DE HERRAMIENTAS (TOOLBAR) .............................................................. 7 1.6 PALETAS DE CONTROLES, FUNCIONES Y HERRAMIENTAS ..................................... 9 2 Diseño y creación de una aplicación. Instrumento Virtual ...... ................ 13 2.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 13 2.2 CREACIÓN DE UN VI .......................................................................................... 13 2.3 FLUJO DE DATOS (DATAFLOW) ......................................................................... 16 2.4 SUBVIS ............................................................................................................. 17 2.5 PROYECTOS ....................................................................................................... 21 3 Programación Estructurada y Tipos de Datos ........................................... 23 3.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 23 3.2 ESTRUCTURAS EN LABVIEW ............................................................................ 23 3.2.1 Estructuras iterativas .................................................................................... 24 3.2.2 Estructuras de casos y eventos ..................................................................... 29 3.2.3 Estructuras de secuencia (Flat Sequence y Stacked Sequence) ................... 33 3.2.4 Estructuras temporizadas. Timed Loop y Timed Sequence ......................... 33 3.2.5 Nodos de Fórmula (Formula Node) y Scripts .............................................. 37 3.2.6 Variables locales, globales y compartidas ................................................... 39 3.3 TIPOS DE DATOS ................................................................................................ 44 3.3.1 Tipos Primitivos: Boolean, Numeric y String .............................................. 47 3.3.2 Arrays y Clusters ......................................................................................... 49 4 Análisis y Visualización de Datos ................................................................ 55 4.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 55 4.2 INDICADORES DE TIPO CHART ........................................................................... 55 4.2.1 Waveform Chart .......................................................................................... 55 4.2.2 Intensity Chart.............................................................................................. 59 4.3 INDICADORES DE TIPO GRAPH ........................................................................... 60 4.3.1 Waveform Graph ......................................................................................... 60 4.3.2 XY Graph ..................................................................................................... 62 4.3.3 Intensity Graph ............................................................................................ 63 4.3.4 Digital Waveform Graph y Mixed Signal Graph ......................................... 63 4.3.5 Cursores en los gráficos ............................................................................... 63 4.3.6 Gráficos 3D .................................................................................................. 64 4.4 OTROS INDICADORES GRÁFICOS ....................................................................... 65 5 Programación Avanzada .............................................................................. 67 5.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 67 5.2 ARQUITECTURAS BÁSICAS DE PROGRAMACIÓN ................................................ 67 5.2.1 Arquitectura de Simple ................................................................................ 67 5.2.2 Arquitectura de un VI General ..................................................................... 67 5.2.3 Arquitectura de Máquina de Estado ............................................................. 70 5.2.4 Manejo de Errores ........................................................................................ 71 5.3 NODOS DE PROPIEDAD Y MÉTODOS .................................................................. 73 5.4 MANIPULACIÓN DE DATOS ................................................................................ 75 5.4.1 Type Cast ..................................................................................................... 76 5.4.2 Manipulación de Bytes y Bits ...................................................................... 76 5.4.3 Otras Transformaciones ............................................................................... 76 5.5 MANEJO DE FICHEROS ....................................................................................... 77 5.5.1 Abrir y Cerrar Ficheros ................................................................................ 78 5.5.2 Ficheros de Texto ......................................................................................... 78 5.5.3 Ficheros Binarios ......................................................................................... 79 5.5.4 Ficheros de Hoja de Cálculo (Spreadsheet) ................................................. 79 5.5.5 Format Into File y Scan From File ............................................................... 80 5.5.6 Path .............................................................................................................. 80 5.5.7 Measurement File (VIs Express).................................................................. 81 5.5.8 Ficheros ZIP ................................................................................................. 81 5.5.9 VIs Avanzados ............................................................................................. 81 5.5.10 Ficheros de Configuración ........................................................................... 81 5.5.11 Ficheros XML .............................................................................................. 82 5.5.12 Ficheros de Imagen y Sonido ....................................................................... 83 5.5.13 Informes (Reports) ....................................................................................... 83 5.5.14 Almacenamiento (Storage) .......................................................................... 84 5.5.15 Datalog ......................................................................................................... 85 5.5.16 Waveform .................................................................................................... 85 5.6 ACCESO REMOTO Y ENLACES DE DATOS........................................................... 85 5.6.1 Publicación Web y Acceso Remoto ............................................................. 85 5.6.2 Enlaces de Datos .......................................................................................... 89 5.6.3 VI Server ...................................................................................................... 91 5.7 CREACIÓN DE LIBRERÍAS Y EJECUTABLES ......................................................... 92 5.8 INTERFAZ DE USUARIO ...................................................................................... 92 5.8.1 Personalización de la apariencia del VI ....................................................... 92 5.8.2 Subpaneles, Splitters y Pestañas .................................................................. 94 5.8.3 Personalización de Menús ............................................................................ 96 5.8.4 Teclado ........................................................................................................ 97 5.8.5 Consejos para el Diseño de la Interfaz de usuario ....................................... 98 6 Sistemas de Instrumentación y Control basados en ordenador ............. 103 6.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 103 6.2 ESTRUCTURA DE UNA APLICACIÓN DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL POR ORDENADOR ........................................................................ 103 6.3 SENSORES / TRANSDUCTORES .......................................................................... 104 6.4 TIPOS DE SEÑALES ........................................................................................... 106 6.5 ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL ..................................................................... 110 6.5.1 Amplificación ............................................................................................ 110 6.5.2 Linealización .............................................................................................. 111 6.5.3 Excitación de Transductores ...................................................................... 111 6.5.4 Aislamiento ................................................................................................ 112 6.5.5 Filtrado ....................................................................................................... 112 6.6 ELECTRÓNICA DE ADQUISICIÓN DE DATOS ..................................................... 112 6.7 ELECTRÓNICA DE ANÁLISIS ............................................................................. 113 6.8 COMPUTADOR Y SOFTWARE ............................................................................ 113 6.9 INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL .......................................................................... 115 7 Tarjetas de Adquisición de Datos y Controladores Compactos ............. 117 7.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 117 7.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS DE ADQUISICIÓN DE DATOS Y CONTROL 117 7.2.1 Entradas y salidas analógicas ..................................................................... 118 7.2.2 Conversión a digital ................................................................................... 121 7.2.3 Puertos digitales y contadores .................................................................... 126 7.3 TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS ............................................................ 126 7.3.1 Tarjeta de adquisición NI USB-6008 ......................................................... 127 7.4 CONTROLADORES COMPACTOS ....................................................................... 130 7.4.1 Compact FieldPoint ................................................................................... 133 7.4.2 CompactRIO .............................................................................................. 135 8 LabVIEW para la adquisición de datos y el manejo de dispositivos electrónicos ......................................................................... 141 8.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 141 8.2 MEASUREMENT & AUTOMATION EXPLORER (MAX) ...................................... 141 8.3 PROGRAMACIÓN DE TARJETAS DE ADQUISICIÓN (DAQ) EN LABVIEW ........... 143 8.3.1 DAQmx ...................................................................................................... 145 8.3.2 DAQ Assistant ........................................................................................... 149 8.4 PROGRAMACIÓN DE CONTROLADORES COMPACTOS COMPACT FIELDPOINT .. 151 8.4.1 Requisitos para la programación ................................................................ 151 8.4.2 Conexionado y alimentación ...................................................................... 152 8.4.3 Configuración con MAX ........................................................................... 153 8.4.4 Creación de un VI y ejecución en FieldPoint ............................................. 161 8.5 PROGRAMACIÓN DEL CONTROLADOR COMPACTO COMPACTRIO ................... 175 8.5.1 Componentes de una aplicación de tiempo real en CompactRIO .............. 176 8.5.2 Requisitos para la programación ................................................................ 177 8.5.3 Conexionado y alimentación ...................................................................... 178 8.5.4 Configuración con MAX ........................................................................... 179 8.5.5 Creación de un VI y ejecución en CompactRIO ........................................ 181 Bloque III SCADA 9 Introducción a los sistemas SCADA .......................................................... 195 9.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 195 9.2 DEFINICIÓN DE SISTEMAS SCADA ................................................................. 195 9.3 PRINCIPALES FUNCIONES DE UN SISTEMA SCADA .......................................... 198 9.4 NIVELES CIM EN SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIALES ............................... 198 9.5 COMPONENTES HARDWARE DE LOS SISTEMAS SCADA .................................. 200 9.6 COMPONENTES SOFTWARE DE UN SISTEMA SCADA ...................................... 201 9.6.1 OPC (OLE for Process Control) ................................................................ 203 9.6.2 OBDC (Open Data Base Connectivity) ..................................................... 205 9.6.3 Almacenamiento de datos. Bases de datos industriales ............................. 205 9.6.4 Módulos de un sistema SCADA ................................................................ 206 9.6.5 Paquetes SCADA y fabricantes ................................................................. 211 10 Desarrollo de SCADAs con LabVIEW ..................................................... 213 10.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 213 10.2 LABVIEW Y LOS SISTEMAS SCADA .............................................................. 214 10.2.1 Comunicación con los Controladores Industriales ..................................... 214 10.2.2 Utilizar OPC en LabVIEW. OPC está en módulo DSC ............................. 215 10.2.3 Generación de históricos ............................................................................ 216 10.2.4 Generación de informes (Reports) ............................................................. 217 10.2.5 Monitorización Remota ............................................................................. 217 10.2.6 Comunicación con los Controladores Industriales ..................................... 218 10.2.7 Servidores OPC .......................................................................................... 220 10.2.8 Ejemplos de utilización de LabVIEW para la Supervisión y Control en Aplicaciones de Riesgo ......................................................................... 222 10.3 MÓDULO DSC DE LABVIEW .......................................................................... 227 10.3.1 Introducción al DSC .................................................................................. 227 10.3.2 Creación de una aplicación con el módulo DSC ........................................ 229 Bibliografía ........................................................................................................... 249
A color
Páginas:
252
Edición:
1
Año Publicación:
20100608
ISBN:
9788426716767
Formato:
17x24 cms
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