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ES: MultiCon = Indicador + Controlador + Registrador + HMI, todo en uno, parte I

 

Introducción

Los equipos de la serie MultiCon son indicadores, registradores y controladores avanzados montados en una caja de reducidas dimensiones, diseñados tanto para las aplicaciones mas avanzadas tanto como para las menos exigentes de automatización industrial. Cuentan con un display TFT a color que junto con su pantalla táctil incorporada (de tamaño de 3,5 ó 5,7 pulgadas, en función del modelo). Gracias a ello, el uso de la interfaz del usuario se hace agradable, y el manejo del MultiCon que desempeña el papel de HMI es intuitivo y cómodo. El núcleo del software lo es el sistema operativo LINUX, lo cual garantiza el funcionamiento estable y permite incorporar un software avanzado.

 

 

Foto 1: Posibilidad de manejo a través de la pantalla táctil, el reclado o el ratón

 

Foto 1: Posibilidad de manejo a través de la pantalla táctil, el reclado o el ratón

 

Posibilidades del equipo

A primera vista, lo que sorprende es la ausencia total de teclas en el frontal del equipo. Sin embargo, gracias a la pantalla táctil, la manipulación del equipo se hace mucho más eficiente y cómoda. La filosofía del manejo es análoga a los sistemas de ventanas comúnmente conocidos: tocar (“hacer clic”) en las teclas correspondientes del menú, cursores para revistar pantallas, etc. No obstante, si el manejo de la pantalla táctil no es adecuado para el usuario, entonces para facilitarlo hasta el máximo, al equipo se le puede conectar un teclado y ratón tradicionales mediante los puertos USB.

A pesar de su reducido tamaño, el equipo dispone de grandes posibilidades de aplicación. La estructura modular perfectamente ideada permite ajustar el CMC de modo preciso a las necesidades específicas y los diversos requerimientos de cada cliente. Está disponible una gran variedad de módulos de entrada y salida (de corriente, tensión, termopar, RTD, universales, digitales, contadores, relé, SSR y otros).

En su versión más ampliada, a un compacto CMC-99, se le pueden instalar módulos que ofrecen hasta 48 entradas y salidas físicas (analógicas, digitales y de relé). El CMC 141, de mayores dimensiones, puede tener un cincuenta por ciento más de señales de entrada y salida. En la foto Nº 2 se presenta el panel posterior del equipo CMC-99 mostrando una de las configuraciones más comunes solicitadas por los clientes.

No tienen que utilizarse todos los slots, es más, cuando sea necesaria una modificación, es suficiente enviar el equipo al distribuidor autorizado que efectuará los cambios: adicionará, eliminará o sustituirá los módulos.

A través del protocolo Modbus RTU, el MultiCon CMC puede leer los datos y controlar las salidas de otros equipos conectados a la red. Las entradas / salidas externas (es decir, las entradas y salidas de otros equipos) son particularmente necesarias cuando es preciso controlar un número elevado de acciones a ejecutar o bien al descargar datos de fuentes remotas. El número de este tipo de entradas/salidas se cuenta independientemente de las entradas / salidas ya incorporadas y disponibles en los módulos, lo cual adicionalmente aumenta el potencial, ya alto, del equipo. De esta forma, con el MultiCon CMC es posible crear un sistema de red avanzado en la cual el usuario podrá monitorear su funcionamiento en su totalidad desde cualquier lugar en el mundo a través de Internet por ejemplo.

 

Foto 2: Ejemplo de la configuración de entradas/salidas del equipo

 

Foto 2: Ejemplo de la configuración de entradas/salidas del equipo

 

Cada MultiCon puede trabajar también como un registrador de datos. La memoria interna de 1,5 GB es capaz de albergar más de 125 millones de muestras, lo cual significa que incluso con el muestreo más intenso (cada segundo) se puede registrar datos de, por ejemplo, 24 canales por el período de 2 meses.

 

Estructura de bloques interna

La explicación del porqué un equipo tan pequeño es capaz de cumplir tantos requerimientos diversos exigen una breve presentación de la estructura interna del mismo.

El procesador de la familia ARM9 de 32-bits es el corazón del equipo. A éste están conectados los típicos dispositivos: memoria flash con firmware, memoria flash de datos del registrador, memoria RAM, display gráfico TFT con pantalla táctil, sistemas de alimentación, interfaces de comunicación básicas, etc.

No obstante, vale la pena hacer hincapié en la forma de conexión de los módulos de entrada/salida. Con el fin de reducir la carga de la unidad central y garantizar la realización rápida de las tareas del sistema, incluido el manejo inmediato del display TFT (los ensayos de laboratorio en cuanto a las posibilidades del hardware realizados demostraron que no existen problemas con, por ejemplo, reproducir vídeos o interoperar con una cámara web USB, con el tratamiento y visualización avanzada de la imagen en tiempo real), todos los módulos opcionales de medición y comunicación están dotados y son gobernados por sus propios procesadores eficientes de tipo RISC (familia AVR), que están conectados con el procesador principal mediante una línea serie de alta velocidad. De esta forma, todas las tareas relacionadas con, por ejemplo, el procesamiento A/D, calibración, manejo de los cuadros de transmisión, etc. se realizan directamente en los módulos. Todo ello hace que incluso para el número máximo de módulos instalados no existan problemas con la velocidad de funcionamiento del equipo, y gracias al firmware interno ampliado de los módulos, se garantiza una gran precisión y estabilidad en los valores de las medidas.

Esta solución constructiva ha permitido también la introducción de un elemento muy importante: una separación galvánica de todas las conexiones externas en todos los módulos. De esta forma ha aumentado considerablemente la funcionalidad y flexibilidad del equipo.

 

Dib.1: Diagrama de flujo del equipo

 

Dib.1: Diagrama de flujo del equipo

 

Software

Una vez conectado a la alimentación, el sistema operativo se copia de la memoria flash para la RAM, y luego se carga el software de aplicación. La línea serie de alta velocidad anteriormente mencionada, con un diseño especial, para unir los módulos con el protocolo de comunicación interno permite inmediatamente detectar, identificar y registrar cada nuevo módulo instalado. Al mismo tiempo, automáticamente se activan los módulos de configuración correspondientes, lo cual permite la realización entera de las funciones tipo PnP.

Para la base del sistema se eligió el sistema Linux, lo cual, con el software bien pensado, permite utilizar el MultiCon para la realización de muchas tareas separadas simultáneamente (también en los sistemas multicanal ampliados).

Una descripción más detallada de las funciones más interesantes del software (ej.: canales lógicos, operaciones matemáticas, temporizadores, generadores de perfiles, controladores específicos y múltiples PID, etc.) se proporciona en la última y tercera parte de los artículos dedicados al MultiCon CMC.

Gracias a la cooperación con los usuarios, el software va ampliándose en nuevas funciones útiles. Las propuestas y necesidades interesantes realizadas en un corto plazo se implementan como suplementos del firmware cada vez más ideal. Sin embargo, para que todos los usuarios del MultiCon CMC siempre puedan tener en su equipo el software más reciente, es posible su actualización gratuita. El procedimiento es extremamente fácil: descargar los archivos de la página web, guardarlos en un pendrive, conectarlo al CMC y arrancar el proceso – el resto se hace automáticamente.

 

Continuación del ciclo de artículos

En el artículo presente hemos descrito apenas las propiedades generales de los equipos MultiCon. Se ha esbozado la idea de la estructura modular y las posibilidades de los mismos. El artículo siguiente se publicará dentro de un mes y mostrará el potencial del software incorporado mediante el uso del display FTF gáfico y táctil: presentaciones de los resultados en dorma de datos de indicadores digitales o analógicos, diagramas de colores dibujados en la pantalla en el tiempo real, diagramas de barras, etc.

 

 

MultiCon = Indicador + Controlador + Registrador + HMI - todo en uno, parte II

 

MultiCon = Indicador + Controlador + Registrador + HMI - todo en uno, parte III

 

Todas las notas en el formato pdf

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