PDF de programación - Conecte LabVIEW a cualquier Red Industrial Y PLCs

Conecte LabVIEW a Cualquier Red

Industrial y PLCs

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Agenda

• Aspectos generales de comunicaciones industriales
• ¿Porqué conectar LabVIEW a redes industriales y

PLCs?

• E/S analógicas y digitales básicas
• Comunicación nativa de redes industriales
• OPC con LabVIEW DSC

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¿Qué son las Redes Industriales?
• Similar a la forma en la que Ethernet
conecta a computadoras e impresoras

• Las comunicaciones industriales conectan

dispositivos industriales como PLCs,
sensores, y actuadores

Redes industriales comunes
•DeviceNet
•PROFIBUS
•Modbus TCP
•Modbus Serial
•CANopen
•FOUNDATION fieldbus
•Interbus
•CC-Link
•LonWorks
•HART
•PROFINET
•Ethernet/IP

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¿Porqué Conectar LabVIEW a Redes
Industriales y PLCs?
Mediciones analógicas de alta velocidad
Mediciones analógicas de alta resolución
Análisis avanzado (filtrado digital, análisis de frecuencia)
Desempeño personalizado en hardware con tecnología

FPGA
• Control de lazo cerrado a alta velocidad
• Procesamiento y análisis basado en FPGA

Almacenamiento de datos
Conectividad empresarial (publicación web, bases de datos)

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3 Métodos para Conectar LabVIEW a Cualquier PLC

E/S Básicas

Analógicas/Digitales

Comunicaciones

Industriales

OPC

NI PACs

PLCs

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E/S Básicas– Barato, Fácil, Rápido, y Efectivo

• Disponible en todas las plataformas
• Opciones de E/S analógicas y digitales
• Usuarios de PLCs pueden integrar fácilmente E/S

analógicas y digitales en su código de lógica
escalera

• Permite que los PACs actúen como dispositivos

inteligentes

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E/S Básicas

• Ventajas

Rápidas, determinísticas, retrasos pocos o nulos

• Consideraciones

No se escala fácilmente
Cableado punto a punto (paralelo)
No puede comunicar muchos datos

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Ejemplo – Llenado Automatizado de
Latas de Aerosol
• Sistema existente de PLCs Allen-Bradley estaba en
uso para automatizar el llenado de latas de aerosol
• El PLC no tuvo la capacidad de realizar mediciones

analógicas de presión a alta velocidad

• CompactRIO fue utilizado para las mediciones de
presión a alta velocidad en 8 canales (2k por canal)

• CompactRIO y PLCs de Allen-Bradley fueron

integrados usando E/S digitales

8

9

3 Métodos para Conectar LabVIEW a Cualquier PLC

E/S Básicas

Analógicas/Digitales

Comunicaciones

Industriales

OPC

NI PACs

PLCs

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¿Qué es OPC?

• Lenguaje universal para

leer y escribir datos

• Cliente OPC : Leer y

escribir a OPC

• Servidor OPC : Traduce
entre OPC y protocolos
específicos de dispositivos

Windows PC

English

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LabVIEW DSC como Cliente OPC

Windows PC

Ethernet/IP

PROFINET

CCLink

Allen-Bradley
OPC Server
Siemens
OPC Server
Mitsubishi
OPC Server

LabVIEW
OPC
DSC
Cliente

PLCs

OPC
Driver

Servidor OPC
Específico

Cliente OPC

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¿Qué es el Módulo LabVIEW DSC?
• Hace de LabVIEW un cliente OPC
• Agrega funciones a variables compartidas

Registro
Alarmas
Monitoreo de Eventos
Escalas

• Tendencias de datos en
tiempo real e históricos

• Seguridad de sistema
• Librería extensa de gráficos industriales

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Servidores OPC de NI para PLCs de Terceros

• Nuevo en LabVIEW 8.5
• Agrega soporte OPC para mas de 100 PLCs
• Se conecta con el cliente OPC de LabVIEW

Versión de evaluación incluida con DSC

• Servidores incluidos para:

•Allen-Bradley
•AutomationDirect
•Cutler-Hammer
•GE
•Hilscher

•Modbus
•Omron
•Philips
•Siemens
•Toshiba

•WAGO
•Yaskawa
•Yokogawa
•…y más!
• ni.com/opc

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OPC
• Ventajas

Es más universal
Menos dependiente del dispositivo
Ideal para aplicaciones HMI y SCADA

• Consideraciones

Lento, no determinístico, punto por punto
Puede requerir servidores OPC basados en PC
No recomendado para seguridad o comunicaciones

críticas

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Demostración: Conectando LabVIEW a un
PLC Allen-Bradley MicroLogix con OPC

Windows PC

DF1
Serial

PLC Allen-Bradley

MicroLogix

Allen-Bradley

DF1

OPC Server

Servidor OPC NI

LabVIEW DSC

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ABCO Agrega LabVIEW a un Sistema PLC

• Sistema de prueba de

frenos ABS

• PXI para mediciones de

codificador a alta velocidad

“La facilidad con la que NI puede hablar a
“La facilidad con la que NI puede hablar a
hardware Allen-Bradley nos ahorró
hardware Allen-Bradley nos ahorró
tiempo valioso en un trabajo con tiempo
tiempo valioso en un trabajo con tiempo
de entrega crítico.”
de entrega crítico.”
-Arif Bustani, Ingeniero Eléctrico ABCO
-Arif Bustani, Ingeniero Eléctrico ABCO

• Se agregó a línea de ensamble existente

de PLC Allen-Bradley

• Se utilizó OPC para comunicación entre

PXI y los PLCs Allen-Bradley

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3 Métodos para Conectar LabVIEW a Cualquier PLC

E/S Básicas

Analógicas/Digitales

Comunicaciones

Industriales

OPC

NI PACs

PLCs

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Métodos para Comunicaciones Industriales

Interfaces

Modbus sobre
Ethernet/Serial

Gateways de
Modbus sobre
Ethernet, Serial

Desempeño/Determinismo

Versatilidad

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Tarjetas de Comunicación

Interfaces

• CAN y CANopen
• DeviceNet
• FOUNDATION fieldbus
• Serial (RS232, RS422, RS485)
• PROFIBUS
• Soporte para PXI, PCI, PCMCIA, y

CompactRIO (CAN)

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Tarjetas de Comunicación

Interfaces

• Ventajas

Comunicación directa y determinística con el procesador
Temporización y sincronización con otras E/S (DAQ)
Soporte API de alto nivel para LabVIEW y otros

lenguajes de programación

• Consideraciones

Varios buses y protocolos pequeños no son soportados
Sólo disponible en PC y PXI (soportado en tiempo real)

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Librería CANopen para LabVIEW

• Funciona con interfaces CAN tipo PCI, PXI, y

PCMCIA de alta velocidad

• Las convierte en interfaces maestras CANopen
• Compatible con el estándar CiA DS301
• Complementa al controlador NI SoftMotion para
drives de movimiento distribuido Copley CANopen

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Interfaces Maestras DeviceNet

• Disponible en PCI, PXI, y PCMCIA
• Control determinístico utilizando LabVIEW Real-Time
• Protocolos maestro (scanner) y esclavo para acceso

completo a redes DeviceNet

• Capa física aislada ópticamente de 500 V
• Procesador en tarjeta
• Software de driver incluido NI-DNET

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PROFIBUS

• Maestro/esclavo PROFIBUS

para PXI y PCI

• Siemens
• Más de 2 millones de nodos
• Popular en Europa y Asia

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PEM2

Modbus TCP y Comunicación
Serial
• Modbus TCP es el protocolo industrial más común

Modbus sobre
Ethernet/Serial

basado en Ethernet

• Protocolo simple que lee y escribe registros
• Soporte nativo con LabVIEW 8.x (DSC y Real-Time)
• LabVIEW 8.5 introduce direccionamiento de 32 bits
• LabVIEW y PACs pueden funcionar como maestros y

esclavos

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Slide 25

PEM2

And serial?
Paul Mandeltort, 7/24/2007

Opciones de Conectividad
Modbus

Modbus sobre
Ethernet/Serial

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Opciones de Conectividad
de Modbus
• Ventajas

Modbus sobre
Ethernet/Serial

Buena mezcla de desempeño y compatibilidad
Barato – trabaja con Ethernet y Serial estándar
Estándar – No comprometido con una marca de PLC

• Consideraciones
No determinístico
Más lento que otras interfaces directas – capas de

software adicionales

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Demostración: LabVIEW como un

Modbus Maestro

28

Gateways de Terceros

Gateways de
Modbus sobre
Ethernet, Serial

• Amplia variedad de buses de comunicación y

protocolos soportados

• Ethernet o serial
• Perfecto para sistemas no-PXI, PCI, and PCMCIA

systems

Ethernet

PROFIBUS
DeviceNet
EthernetIP
ControlNet

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Ejemplo: Agregando Visión para
Optimización de Procesamiento de Alimentos
• Se necesitaba NI Compact Vision System para

calcular la masa/volumen del alimento sobre una
banda transportadora

• El software de Cognex y DVT eran muy básicos
• Se requería conectividad Ethernet/IP

Modbus TCP

EthernetIP

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Resumen

• E/S Analógicas y Digitales Básicas
• OPC
• Comunicaciones Industriales Nativas

31

Home Page de Buses de Comunicación y
Protocolos

ni.com/comm

32

Apéndice

33

Servidores OPC para Hardware y
Software de NI

Windows PC

Variable Compartida

Servidor OPC

Servidor

OPC DAQmx

Servidor OPC
Compact FieldPoint

PSP

DAQmx

Ethernet

Cliente
OPC

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