1. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO.
INGENIERÍA MECATRÓNICA.
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL.
INFORME N° 01.
ALUMNO : Edison Herrera.
NIVEL : Noveno.
FECHA : 12 de Diciembre del 2011.
PROFESOR : Ing. Marco Singaña.
MISIÓN:
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VISIÓN:
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APLICACIÓN MEZCLADORA EN INTOUCH.
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1. TEMA:
Aplicación MEZCLADORA EN intouch.
2. OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO GENERAL:
2.1.1. Realizar la aplicación de una mezcladora de fluidos en Intouch.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
2.2.1. Realizar una secuencia lógica para automatizar un proceso industrial.
2.2.2. Entender las nociones del software Intouch.
2.2.3. Familiarizarnos con las herramientas utilizadas en el trabajo en la
automatización industrial.
2.2.4. Conocer sobre el concepto de SCADA.
2.2.5. Crear objetos y animaciones para representar un proceso industrial.
2.2.6. Aplicar los fundamentos de adquisición y monitoreo con gráficos de tendencia
y alarmas.
2.2.7. Comprobar posibles errores.
3. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS:
3.1. Computador Personal.
3.2. Software Intouch.
3.3. Resumen de condiciones del proceso a controlar.
4. MARCO TEÓRICO:
INTOUCH
Introducción
Les permite a ingenieros, supervisores, administradores y operadores visualizar e
interactuar con el desarrollo de Toda una operación a través de Representaciones
gráficas de sus procesos de producción.
¿Para qué nos sirve INTOUCH?
Permite a supervisores y administradores visualizar (sin alterar) datos del área de
producción de la planta en tiempo real desde una PC de escritorio ubicada en cualquier
lugar de la red. También contiene una útil herramienta de software que le ayuda a los
usuarios a crear sus propios “Wizards” (objetos preconfigurados).
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¿Cuáles son sus ventajas?
InTouch al ofrecer una interfaz muy gráfica y práctica, en especial para los ingenieros,
dado que los conceptos que utiliza son los mismos aplicados en cualquier carrera de
ingeniería, solo se necesita saber conocimientos básicos de programación, y el manejo del
software es intuitivo.
InTouch permite realizar presentaciones muy entendibles, y las interfaces finales son de
muy fácil manejo no solo para el diseñador, sino para cualquier extraño que quiera
manipular el sistema.
Aplicaciones de INTOUCH
InTouch se puede acoplar a módulos de SQL para ayudar a los usuarios a satisfacer una
variedad de requisitos de presentación de informes de la industria.
Los campos de acción abarcan el mundo en una gran variedad de mercados verticales
incluyendo la elaboración de alimentos, los semiconductores, el petróleo y el gas,
automotriz, química, farmacéutica, pulpa y papel, transporte, servicios públicos y más.
Creación de ventanas
Aquí podemos crear una ventana nueva mediante el comando:
File-New Window, o el icono correspondiente de la barra de botones, aparece el cuadro
de dialogo Windows property, que nos permite definir los parámetros que configura el
tipo de ventana de nuestra aplicación.
Opciones:
Replace, Pantalla que remplaza a las anteriores.
Overlay, ventana emergente, las situadas detrás permanecen activas y se cambia a ellas
sólo con pinchar sobre ellas.
Popup, igual que overlay pero la ventana siempre está activa, para cambiar a otra, es
necesario cerrarla.
Enlaces de animación
Los links de animación pueden ser utilizados solos o en combinaciones para dar tamaños
complejos, movimientos de color y/o cambio de posición. Entradas discretas, análogas y
de tipo strings, desplazadores horizontales y verticales; PUSHBOTTONS discretos y de
acción, PUSHBOTTONS para mostrar ventanas y ocultar ventanas; lines para líneas
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llenado y color de texto para valores analógicos y discretos, como también para alarmas;
links para las posiciones horizontales y verticales; links para llenados porcentual vertical
y horizontal; links de visibilidad; links de salidas discretas y análogas y de tipo strings;
links de rotación y parpadeo.
Alarmas
En cualquier sistema de visualización es primordial poder informar al usuario de las
condiciones de trabajo de instalación que está bajo de su supervisión.
Las alarmas se suelen dividir según su influencia en el funcionamiento del sistema a
controlar.
Prealarmas: sucesos susceptibles de generar problemas graves en el sistema a corto o
medio plazo.
Alarma de fin de ciclo: No requiere un paro inmediato de la máquina, pudiendo
terminar toda la secuencia de trabajo hasta su finalización.
Alarma de paro: Requieren la detención inmediata de la máquina sin importar el punto
en el que se halla el proceso.
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ENTORNO SOFTWARE INTOUCH
Ventana de Edición
Desde la ventana de edición, se podrá acceder a todas las opciones de configuración
mediante menús desplegables o botones de acceso directo.
La ventana estará dividida en varias partes:
1. Barra de menús desplegables. Contiene los menús habituales de Windows más algunos
específicos de cada fabricante
2. Barra de general de herramientas.
3. Barra de iconos de formato.
4. Barra de herramientas de dibujo
5. Zona del explorador de la aplicación
6. Pantalla de dibujo y animación.
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http://www.slideshare.net/Javaslide/intouch-1700628
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7. Barra de tratamiento de objetos agrupados
8. Barra de estado
Barras de Menús y Cajas de Herramientas
Todos los SCADAS incorporan una herramienta de dibujo, mediante la cual se puede
dibujar cualquier objeto. Estos objetos, mediante las barras de herramientas, se podrán
modificar, cambiar tamaño, color, grosor de líneas, textos, etc., a voluntad. Se podrán
agrupar, alinear, colocar delante, etc., y una vez dibujados y configurados, guardarlos
para su posterior utilización todas las veces que se desee.
También se dispone de objetos complejos ya dibujados, tales como botones, gráficas,
alarmas, incluso de la opción de insertar imágenes de un archivo ya creado (BITMAP).
Asistentes (Wizards)
Cuando un objeto se ha dibujado, hay que animarlo (asociarlo a una acción). Todos los
SCADAS disponen de una serie de objetos de uso más frecuente ya dibujados y
semieditados (Elementos inteligentes), de forma que simplemente configurando un
número mínimo de parámetros se consigue su funcionamiento.
Estos objetos aparecen agrupados por temas: pulsadores, lámparas, gráficas,
interruptores, relojes, etc., una vez seleccionado, se deposita en pantalla y se edita,
asociándolo al “punto” de comunicación, el cual se encargará de su animación. Según las
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características del objeto, también se podrá cambiar algunos aspectos de su apariencia
(color, texto, etc.).
Etiquetas (Tag)
El núcleo de un SCADA es su base de datos de ejecución. Esta base de datos, contiene
todos los valores actuales de los elementos de dicha base (llamados etiquetas).
Cada etiqueta contiene una variable que puede ser de varios tipos:
 Interna, la variable es utilizada exclusivamente por el software del scada.
 Externa, la variable se utiliza como enlace entre el scada y el PLC.
 Grupos de alarmas.
 Asociados a gráficos históricos.
 Binaria, el estado de la variable es un “cero” o un “uno”.
 Número entero, (ejem. 20567,345).
 Número real, (ejem. 5.46 x 1012).
 Alfanumérico, la variable contiene una cadena de texto.
 Del propio sistema. Variables ya configuradas y utilizadas por el sistema (por
ejemplo la fecha y la hora del PC).
En una aplicación compleja se puede llegar a trabajar con varios miles de etiquetas, lo que
hará necesario el organizarlas agrupándolas por temas.
Al editar una etiqueta desde el menú “diccionario de etiquetas” habrá que definir su tipo,
sus valores límite, si se va a utilizar en un histórico, si se va a configurar como alarma, etc.
Antes de animar los objetos dibujados hay que tener editados las etiquetas necesarias.
Enlaces de Animación
Existen dos tipos básicos de enlaces:
 Contacto
 Visualización
Los enlaces de contacto permiten al operario realizar entradas de datos en el sistema.
Los enlaces de visualización, se utilizan para informar al operador del estado de los
distintos parámetros del sistema.
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Un objeto, según sus características se puede animar de varias formas:
 Usándolo como entrada de datos
 Como una barra de desplazamiento
 Como un pulsador que realizará una acción
 Cambiando el color de sus líneas
 Cambiando su tamaño
 Desplazándolo
 Cambiando su color de relleno
 Usándolo como visualizador (display)
 Cambiando el color de un texto
 Usándolo como porcentaje de relleno (aplicación en depósitos)
A un objeto se le podrán adjudicar varias acciones a la vez. Cada acción irá asociada a una
etiqueta. Cada acción necesitará que se le definan otros parámetros adicionales tales
como: valores límite, estado por defecto, valores intermedios, tipo de función al pulsar,
etc.
Scripts
Los scripts permiten ejecutar comandos y operaciones lógicas basadas en criterios
especificados. Pueden ser de varias clases: aplicación, ventana, tecla, condición, cambio
de datos, etc. En todos ellos el scripts será leído y por lo tanto ejecutado cuando se
cumpla la condición previa del mismo (según la clase de script)
En la figura, se ve un script que cuando se pulse la letra m, se leerán las instrucciones
especificadas en él y por lo tanto se ejecutarán dos acciones: el punto “marcha” se pondrá
a 1 y por otro lado, si el punto “velocidad1” es inferior a 1000 se incrementará en una
unidad, de no ser así, se mantendrá en 1000.
Se ve en el ejemplo la disponibilidad de teclas de función las cuales nos permiten utilizar
más de 150 funciones de todo tipo (matemáticas, del sistema, ayuda, texto, etc.).
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Alarmas
Todo SCADA proporciona un sistema de notificación para informar al operador de las
condiciones del proceso y del sistema. Este sistema permite la visualización, registro e
impresión de alarmas de proceso y eventos del sistema. Las alarmas representan
mensajes normales del estado del sistema.
Existen dos sistemas de alarmas: local y distribuida. El sistema local se utiliza para
mostrar y reconocer alarmas del dispositivo local conectado al SCADA. El sistema
distribuido se utiliza para mostrar y reconocer alarmas de cualquier dispositivo, cuando
el SCADA está conectado a un sistema en Red (mediante un Bus de datos).
Las alarmas pueden ser de varios tipos según sus características:
 Discreto (cambio del tag de 0 a 1 o a la inversa).
 Desviación (cuando el tag se desvía por encima o debajo del valor especificado).
 Frecuencia de cambio (cuando el tag cambia de valor un número excesivo de
veces en un tiempo prefijado).
 Valor (alto, bajo, muy alto, muy bajo).
Para visualizar las alarmas es preciso disponer de un VISOR en el cual, cuando se active la
alarma, aparecerá toda la información relativa a la misma (hora y fecha, tipo de alarma,
nombre, grupo, valores limites, etc.) en dicho visor. Será necesario disponer de
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pulsadores de “enterado” para que el color del texto cambie indicando dicho
reconocimiento de la alarma. Cuando se normalice el estado el mensaje dejará de
visualizarse.
Los visores se podrán editar desde las respectivas tarjetas de configuración, en ellas se
podrá modificar la apariencia (colores de texto y líneas), se indicará si es un histórico de
alarmas, grupo al que pertenecen, prioridad, columnas a visualizar (pulsando al botón
“formato del mensaje de alarmas”), etc.
Graficas de Tendencia
Un SCADA dispondrá de dos tipos de gráficas:
 Tiempo real (los cambios se actualizan y visualizan inmediatamente)
 Histórico (los cambios son almacenados en un fichero y se pueden visualizar e
imprimir cuando se quiera, incluso durante el RUNTIME.
Las gráficas posibilitarán la visión de varias curvas (asociadas a puntos)
simultáneamente. Darán información del valor y de la fecha en cada momento.
Para su creación se dispone de herramientas especiales, bien en la caja de herramientas,
bien en los WIZARDS.
Para crear una gráfica de tiempo real, se selecciona el icono correspondiente y se coloca
en la posición correspondiente en la pantalla dándole la dimensión deseada.
Pinchando sobre ella se abre una ventana de diálogo la cual permite dar la apariencia
adecuada en cuanto a colores de líneas, fondo, marco, además, se seleccionan los tiempos
de actualización y visualización, número de divisiones de la gráfica (horizontales y
verticales), etiquetas de las divisiones, formato de las etiquetas de tiempo, valores
máximo y mínimo de escala y lo más importante, puntos que están asociados a cada
curva.
Durante la ejecución del programa, se visualizarán los valores correspondientes a los
puntos asignados los cuales se actualizarán según el tiempo prefijado. Cuando la pantalla
de la gráfica sea “llenada” por las curvas, conforme se realice la actualización, los valores
iniciales que ya no tienen cabida en la gráfica, se perderán.
Para crear un histórico, se procede igual que para la de tiempo real. Si se selecciona desde
un objeto animado (wizard), una vez situada la gráfica sobre la pantalla, pinchando sobre
ella se abre una ventana de diálogo, en la que además de seleccionar la apariencia de la
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misma, hay que editar dos puntos de animación para el funcionamiento de dicho
histórico, existe la opción de que sea el propio programa el que configure los puntos, para
ello vasta con pulsar la tecla “Suggest”.
Los otros tres botones los utilizaremos para definir el eje vertical “Values”, eje horizontal
(tiempos) “Times” y los puntos de animación correspondientes a cada curva del histórico.
Durante la ejecución del programa, para que funcione la gráfica de históricos, es
necesario tener guardada la información a visualizar en un fichero cuyo nombre por
defecto corresponderá a la fecha en que se creó con la extensión IDX (por ejemplo
05042003.IDX) en el cual la información se habrá guardado en intervalos de tiempo
definido por la función updatetrend, cada vez que esta función se ponga a 1 se realizará
una actualización del mismo, por ejemplo, se puede crear un script de forma que cada X
tiempo se lea y ejecute la acción: histTrend,updatetrend=1.
Si durante la ejecución se pincha sobre la gráfica, se visualiza una ventana desde la cual se
puede seleccionar la fecha y la hora a visualizar, especificando la amplitud de la misma
(tiempo a ver en la gráfica). Si se selecciona la fecha y hora actual y se ha configurado una
actualización automática, parecerá una gráfica de tiempo real.
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http://www.etitudela.com/celula/downloads/controldeprocesos.pdf
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5. PROCEDIMIENTO:
5.1. Tener en mente las consideraciones del proceso.
Nuestro ejemplo de aplicación se basa en una instalación mezcladora que tiene dos
depósitos los cuales contienen dos productos A y B que se vacían alternadamente sobre
un recipiente C que hace de báscula, así podemos seleccionar la cantidad de cada uno de
los productos que pasará a mezclarse.
El mezclador M permite obtener la mezcla formada por estos dos productos gracias a la
rotación de una hélice.
Para finalmente vaciar el producto mezclado en una botella.
5.1.1. Abrir el programa sigue los pasos de la imagen siguiente.
5.1.2. Una vez ya tenemos el IN TOUCH abierto, para crear un nuevo documento
damos en NEW, de la ventana emergente, nos pedirá que situemos la
carpeta donde se guardaran los documentos, por defecto sale la carpeta de
My Intouch Applications.
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5.1.3. Damos a “Siguiente” En la siguiente ventana ponemos el nombre a nuestro
proyecto, “Siguiente” repetimos nombre y Finalizar, una vez finalizadas
todas estas subventanas aparecerá en la lista el nombre que le has puesto al
proyecto.
5.1.4. Clicks sobre el nombre del proyecto y tarda un poco en abrirse el IN TOUCH
pero es normal.
5.1.5. Una vez ya tienes creado un nuevo trabajo, nos aparece la aplicación
WindowMaker. Para empezar a trabajar en una nueva ventana has de ir al
menú de la izquierda y en Window, botón derecho—New...
5.1.6. Tienes que nombrarlo, el nombre que pongas será el nombre de la ventana
de trabajo, como a lo largo de un proyecto se crean bastantes ventanas
diferentes, es aconsejable llevar un orden coherente y nombrarlas con
nombres que ayuden a situarlas.
El color típico de la venta es el que viene por defecto, para que la ventana a
la hora de ejecutarla sea de vista completa, en la ventana de Window
properties, en el apartado Dimensions se definen los datos de las
dimensiones.
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5.1.7. Después de estos pasos ya tienes la ventana donde desarrollaremos nuestra
aplicación.
5.1.8. Dibujar y/o insertar objetos en la ventana de animación para obtener el
proceso de la siguiente figura.
5.1.9. Vamos al icono en forma de sombrero (Wizards), donde se despliega una
gran librería de indicadores, instrumentos, para realizar nuestra aplicación.
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5.1.10. Ya dentro de los Wizards, escogemos Simbol Factory, donde se encuentra la
mayoría de librerías, con las que se puede representar elementos, equipos,
materiales, tanques, en fin todo lo utilizado en el ámbito industrial.
5.1.11. Doble click en Simbol Factory
5.1.12. Click en alguna parte de la ventana donde queremos que se posicione el
grafico obtenido de la librería Wizards.
5.1.13. Se despliega todos los elementos y símbolos de la industria, se escoge la
categoría, su tipo y aceptamos con un doble click sobre lo seleccionado y
obtenemos en la ventana dicho símbolo previamente seleccionado.
Ejemplo un tanque.
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5.1.14. Creación de Tagnames utilizados en esta aplicación:
Aviso: Para que active el texto “Proceso Terminado”
Cont: Para que cuente un tiempo prudencial para el funcionamiento de la
mezcladora.
Fin: Para encerar todos los tagnames, indicando el final del proceso.
Intrusión: Utilizado para indicar que existe un intruso en el proceso
(Alarmas).
Lev1: Representación del nivel del tanque A.
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Lev2: Representación del nivel del tanque B.
Lev3: Conteo inverso del nivel del tanque A.
Lev4: Conteo inverso del nivel del tanque B.
Lev5: Representación nivel del tanque C (lev1 + lev2).
Lev6: Representación nivel del tanque mezclador.
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Lev7: Representación nivel de la botella.
Motor: Para que active el texto “Motor Encendido”
Reset: Me permite resetear el proceso por medio de las variables.
Sp: Me permite comenzar todo el proceso (Pulsador Principal).
ValA: Me permite especificar si la válvula A está abierta o cerrada.
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ValB: Me permite especificar si la válvula B está abierta o cerrada
ValC: Me permite especificar si la válvula C esta abierta o cerrada
5.1.15. Creación de Conditions Scripts utilizados en esta aplicación:
Fin.
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Intrusión.
lev3 < 30 OR lev3 < 40
lev4 < 30 OR lev4 < 40
lev5 > 80 OR lev5 > 90
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lev6 > 80 OR lev6 > 90
lev7 > 70 OR lev7 > 80
Reset
Sp
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IF valA == 1 AND valC == 0 THEN
IF lev1 <= 100 THEN
lev3 = 100 - lev1;
lev1 = lev1 + 1;
lev5 = lev1 + lev2 ;
ELSE
lev1 = lev1;
lev3 = lev3;
lev5 = lev5;
ENDIF;
ENDIF;
IF valB == 1 AND valC == 0 THEN
IF lev2 <= 100 THEN
lev4 = 100 - lev2;
lev2 = lev2 + 1;
lev5 = lev1 + lev2 ;
ELSE
lev2 = lev2;
lev4 = lev4;
lev5 = lev5;
ENDIF;
ENDIF;
ValC
IF sp == 1 THEN
cont = cont +1;
IF valA == 0 AND valB == 0 THEN
IF lev5 > 0 THEN
lev5 = lev5 - 1;
lev6 = lev6 + 1;
ELSE
lev5 = lev5;
lev6 = lev6;
ENDIF;
ENDIF;
IF cont <= 100 THEN
motor = 1;
ELSE
motor = 0;
ENDIF;
IF cont > 100 THEN
IF lev6 > 0 THEN
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22. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
lev6 = lev6 - 1;
lev7 = lev7 + 1;
ELSE
lev6 = lev6;
lev7 = lev7;
ENDIF;
ENDIF;
IF lev6 == 0 THEN
fin = 1;
ENDIF;
ENDIF;
5.1.16. Creación de Animaciones de objetos utilizados en esta aplicación:
Botón de Inicio de Proceso
Vaciado de Tanques A y B
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Llenado y Vaciado de Tanque C (Pesaje y Premezclado)
Activación de motor y hélices
Botones de activación de válvulas.
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24. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Activación de textos
5.1.17. Alarmas utilizados en esta aplicación:
En una ventana tipo popup, llamada “Alarmas”, se colocará un Wizard de
Alarm Displays.
Regresar al Tagname Dictionary, a la variable que queremos agregar la
alarma, activamos Detalles y alarmas, definimos el grupo Alarmas,
escogemos condición, en este caso será una alarma de Alto y una de Alto
Alto, además agregamos los límites de la variable y el mensaje
correspondiente indicativo.
El script de condición (lev5 > 80 OR lev5 > 90) correspondiente se
muestra en la parte de los Conditions Scripts.
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25. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Y para reconocer las alarmas se crea un botón con las siguientes
propiedades.
5.1.18. Gráfico en tiempo real: Tagnames: lev3, lev4, lev5, lev6.
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6. CONCLUSIONES:
6.1. Intouch es una sólida herramienta de computación que nos sirve para diseñar
interfaces visuales para el control de procesos industriales.
6.2. El fin de la automatización es incorporar elementos de ejecución autónoma que
emulan el comportamiento humano o incluso superior.
6.3. El proceso es una simulación, donde el que ejecuta el programa debe emular las
funciones de los sensores, para el correcto funcionamiento.
6.4. Si se quisiera implementar físicamente el proceso, es necesario que se cambien los
tipos de tagnames por los de entradas y salidas con los que cuenta intouch.
6.5. Supervisar es el acto de observar el trabajo de otro (individuo o máquina), además
supervisar no significa el control sobre el otro, sino el guiarlo en un contexto de
trabajo, con fines correctivos.
6.6. Scada es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar
variables de proceso a distancia, proporcionando comunicación con los dispositivos
de campo y controlando el proceso de forma automática.
7. RECOMENDACIONES:
7.1. Tener bien claro lo que se quiere representar y las condiciones a ser programadas, ya
que si no se tiene claro el proceso, la programación será muy compleja.
7.2. Si se necesita más tagnames de los 32 que tiene a disposición del demo, se necesita
comprar las licencias del software.
7.3. Familiarizarse con otros software similares a intouch y comparar prestaciones.
8. BIBLIOGRAFÍA:
8.1. http://www.slideshare.net/Javaslide/intouch-1700628
8.2. http://www.etitudela.com/celula/downloads/controldeprocesos.pdf
8.3. http://formacion.plcmadrid.es/descargas/docs/proyecto_automatizacion.pdf
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