Programación Gráfica para Ingenieros

Author: Molina Martínez, José Miguel; Jiménez Buendía, Manuel
Publisher: Marcombo
ISBN: 9788426716767
eISBN Pdf: 9788426720665
eISBN Epub: 9788426720665
Place of publication: Barcelona , Spain
Year of publication: 2010
Year of digital publication: 2013
Month: August
Pages: 252
Language: Spanish

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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.

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ÍNDICE
BLOQUE I. LabVIEW: Lenguaje de Programación Gráfico
- 1. Entorno de Programación LabVIEW
  - 1.1 Introducción
  - 1.2 Programación Gráfica
  - 1.3 Instrumentos Virtuales
  - 1.4 Menús de LabVIEW
  - 1.5 Barra de Herramientas (Toolbar)
  - 1.6 Paletas de controles, funciones y herramientas
- 2. Diseño y creación de una aplicación Instrumento Virtual
  - 2.1 Introducción
  - 2.2 Creación de un VI
  - 2.3 Flujo de Datos (Dataflow)
  - 2.4 SubVIs
    - a) Crear el icono
    - b) Crear el conector
    - c) Asignar terminales
    - d) Guardar el VI
    - e) Insertar un subVI dentro de otro VI
  - 2.5 Proyectos
- 3. Programación Estructurada y Tipos de Datos
  - 3.1 Introducción
  - 3.2 Estructuras en LabVIEW
    - 3.2.1 Estructuras iterativas
      - 3.2.1.1 Bucle While (While Loop)
      - 3.2.1.2 Bucle For (For Loop)
      - 3.2.1.3 Funciones de Temporización en Estructuras
    - 3.2.2 Estructuras de casos y eventos
      - 3.2.2.1 Estructuras de casos (Case Structure)
      - 3.2.2.2 Estructura de eventos (Event Structure)
    - 3.2.3 Estructuras de secuencia (Flat Sequence y Stacked Sequence)
    - 3.2.4 Estructuras temporizadas. Timed Loop y Timed Sequence
    - 3.2.5 Nodos de Fórmula (Formula Node) y Scripts
    - 3.2.6 Variables locales, globales y compartidas
      - 3.2.6.1 Variables locales
      - 3.2.6.2 Variables globales
      - 3.2.6.3 Variables compartidas (shared variables)
  - 3.3 Tipos de Datos
    - 3.3.1 Tipos Primitivos: Boolean, Numeric y String
      - 3.3.1.1 Booleanos (Boolean)
      - 3.3.1.2 Numéricos (Numeric)
      - 3.3.1.3 Cadenas de Caracteres (Strings)
    - 3.3.2 Arrays y Clusters
      - 3.3.2.1 Arrays
      - 3.3.2.2 Cluster
- 4. Análisis y Visualización de Datos
  - 4.1 Introducción
  - 4.2 Indicadores de tipo Chart
    - 4.2.1 Waveform Chart
    - 4.2.2 Intensity Chart
  - 4.3 Indicadores de tipo Graph
    - 4.3.1 Waveform Graph
    - 4.3.2 XY Graph
    - 4.3.3 Intensity Graph
    - 4.3.4 Digital Waveform Graph y Mixed Signal Graph
    - 4.3.5 Cursores en los gráficos
    - 4.3.6 Gráficos 3D
  - 4.4 Otros Indicadores Gráficos
- 5. Programación Avanzada
  - 5.1 Introducción
  - 5.2 Arquitecturas Básicas de Programación
    - 5.2.1 Arquitectura Simple
    - 5.2.2 Arquitectura de un VI General
    - 5.2.3 Arquitectura de Máquina de Estado
    - 5.2.4 Manejo de Errores
  - 5.3 Nodos de Propiedad y Métodos
  - 5.4 Manipulación de Datos
    - 5.4.1 Type Cast
    - 5.4.2 Manipulación de Bytes y Bits
    - 5.4.3 Otras transformaciones
  - 5.5 Manejo de Ficheros
    - 5.5.1 Abrir y Cerrar Ficheros
    - 5.5.2 Ficheros de Texto
    - 5.5.3 Ficheros Binarios
    - 5.5.4 Ficheros de Hoja de Cálculo (Spreadsheet)
    - 5.5.5 Format Into File y Scan From File
    - 5.5.6 Path
    - 5.5.7 Measurement File (VIs Express)
    - 5.5.8 Ficheros ZIP
    - 5.5.9 VIs Avanzados
    - 5.5.10 Ficheros de Configuración
    - 5.5.11 Ficheros XML
    - 5.5.12 Ficheros de Imagen y Sonido
    - 5.5.13 Informes (Reports)
    - 5.5.14 Almacenamiento (Storage)
    - 5.5.15 Datalog
    - 5.5.16 Waveform
  - 5.6 Acceso Remoto y Enlaces de Datos
    - 5.6.1 Publicación Web y Acceso Remoto
    - 5.6.2 Enlaces de Datos
      - 5.6.2.1 DataSocket
      - 5.6.2.2 Data Binding (enlaces de datos)
    - 5.6.3 VI Server
  - 5.7 Creación de Librerías y Ejecutables
  - 5.8 Interfaz de Usuario
    - 5.8.1 Personalización de la apariencia del VI
    - 5.8.2 Subpaneles, Splitters y Pestañas
    - 5.8.3 Personalización de Menús
    - 5.8.4 Teclado
    - 5.8.5 Consejos para el Diseño de la Interfaz de usuario
      - 5.8.5.1 Distribución de Elementos
      - 5.8.5.2 Textos
      - 5.8.5.3 Colores e imágenes
      - 5.8.5.4 Otros
BLOQUE II. Sistemas de Control y Adquisición de Datos
- 6. Sistemas de Instrumentación y Control basados en ordenador
  - 6.1 Introducción
  - 6.2 Estructura de una Aplicación de Instrumentación y Control por Ordenador
  - 6.3 Sensores / transductores
  - 6.4 Tipos de señales
  - 6.5 Acondicionamiento de señal
    - 6.5.1 Amplificación
    - 6.5.2 Linealización
    - 6.5.3 Excitación de Transductores
    - 6.5.4 Aislamiento
    - 6.5.5 Filtrado
  - 6.6 Electrónica de Adquisición de Datos
  - 6.7 Electrónica de Análisis
  - 6.8 Computador y Software
  - 6.9 Instrumentación Virtual
- 7. Tarjetas de Adquisición de Datos y Controladores Compactos
  - 7.1 Introducción
  - 7.2 Características de los Equipos de Adquisición de Datos y Control
    - 7.2.1 Entradas y salidas analógicas
      - 7.2.1.1 Entradas analógicas en modo diferencial (DIFF)
      - 7.2.1.2 Entradas analógicas con referencia (RSE)
      - 7.2.1.3 Entradas analógicas sin referencia (NRSE)
      - 7.2.1.4 Configuraciones según la naturaleza de las fuentes externas de señal
    - 7.2.2 Conversión a digital
    - 7.2.3 Puertos digitales y contadores
  - 7.3 Tarjetas de Adquisición de Datos
    - 7.3.1 Tarjeta de adquisición NI USB-6008
  - 7.4 Controladores Compactos
    - 7.4.1. Compact FieldPoint
    - 7.4.2 CompactRIO
      - 7.4.2.1 Arquitectura abierta de bajo coste
      - 7.4.2.2 Prestaciones
- 8. LabVIEW para la adquisición de datos y el manejo de dispositivos electrónicos
  - 8.1 Introducción
  - 8.2 Measurement & Automation Explorer (MAX)
  - 8.3 Programación de tarjetas de adquisición (DAQ) en LabVIEW
    - 8.3.1 DAQmx
    - 8.3.2 DAQ Assistant
  - 8.4 Programación de Controladores Compactos Compact FieldPoint
    - 8.4.1 Requisitos para la programación
    - 8.4.2 Conexionado y alimentación
    - 8.4.3 Configuración con MAX
      - 8.4.3.1 Configuración de los parámetros de red y el software
      - 8.4.3.2 Configuración de los módulos de E/S
    - 8.4.4 Creación de un VI y ejecución en FieldPoint
      - 8.4.4.1 Funciones para la programación de FieldPoint
      - 8.4.4.2 Ejemplo. Medida de temperatura y radiación solar
      - 8.4.4.3 Ejecutar un VI automáticamente en un controlador
      - 8.4.4.4 Paneles remotos en un controlador de tiempo real
  - 8.5 Programación del Controlador Compacto CompactRIO
    - 8.5.1 Componentes de una aplicación de tiempo real en CompactRIO
    - 8.5.2 Requisitos para la programación
    - 8.5.3 Conexionado y alimentación
    - 8.5.4 Configuración con MAX
      - 8.5.4.1 Configuración de los parámetros de red y el software
    - 8.5.5 Creación de un VI y ejecución en CompactRIO
      - 8.5.5.1 Modos de Programación de CompactRIO
      - 8.5.5.2 NI Scan Engine
      - 8.5.5.3 Ejemplo. Medida de temperatura y humedad relativa
      - 8.5.5.4 Ejecutar un VI automáticamente en un controlador. Paneles remotos
      - 8.5.5.5 Utilización de Scan Engine
BLOQUE III. SCADA
- 9. Introducción a los sistemas SCADA
  - 9.1 Introducción
  - 9.2 Definición de Sistemas SCADA
  - 9.3 Principales funciones de un sistema SCADA
  - 9.4 Niveles CIM en Sistemas de Control Industriales
  - 9.5 Componentes Hardware de los Sistemas SCADA
  - 9.6 Componentes Software de un Sistema SCADA
    - 9.6.1 OPC (OLE for Process Control)
    - 9.6.2 OBDC (Open Data Base Connectivity)
    - 9.6.3 Almacenamiento de datos. Bases de datos industriales
    - 9.6.4 Módulos de un sistema SCADA
      - 9.6.4.1 Configuración
      - 9.6.4.2 Interfaz gráfica
      - 9.6.4.3 Base de datos de etiquetas (TAGs)
      - 9.6.4.4 Tendencias
      - 9.6.4.5 Alarmas y eventos
      - 9.6.4.6 Registro y archivado
      - 9.6.4.7 Generación de informes
      - 9.6.4.8 Control de proceso
      - 9.6.4.9 Recetas
      - 9.6.4.10 Comunicaciones
    - 9.6.5 Paquetes SCADA y fabricantes
- 10. Desarrollo de SCADAs con LabVIEW
  - 10.1 Introducción
  - 10.2 Programación de SCADAs en LabVIEW
    - 10.2.1 Interfaz gráfico
    - 10.2.2 Alarmas y mensajes
    - 10.2.3 Generación de históricos
    - 10.2.4 Generación de informes (Reports)
    - 10.2.5 Monitorización Remota
    - 10.2.6 Comunicación con los Controladores Industriales
      - 10.2.6.1 Entradas/salidas directas
      - 10.2.6.2 Redes industriales
    - 10.2.7 Servidores OPC
    - 10.2.8 Ejemplos de utilización de LabVIEW para la Supervisón y Control en Aplicaciones de Riego
      - 10.2.8.1 Sistema SCADA inalámbrico para la automatización de tanques evaporímetros
      - 10.2.8.2 Aplicación desarrollada con LabVIEW PDA para el cálculo de laterales de riego por goteo
      - 10.2.8.3 Integración de cámaras web para la supervisión de invernadero
  - 10.3 Módulo DSC de LabVIEW
    - 10.3.1 Introducción al DSC
    - 10.3.2 Creación de una aplicación con el módulo DSC
      - 10.3.2.1 Creación del proyecto y el servidor de datos
      - 10.3.2.2 Despliegue del servidor de entradas/salidas
      - 10.3.2.3 Creación de las Variables Compartidas
      - 10.3.2.4 Configuración del Registro de datos (Data Logging)
      - 10.3.2.5 Configuración de las Alarmas
      - 10.3.2.6 Habilitación del Registro de Datos para la Librería del Proyecto
      - 10.3.2.7 Creación del VI de Supervisión y Control (SCADA)
      - 10.3.2.8 Configuración de la Seguridad en el Panel Frontal
        10.3.2.8.1 Creación de un Nuevo Dominio de Seguridad
        10.3.2.8.2 Creación de un Nuevo Usuario
        10.3.2.8.3 Configuración de la Seguridad para un Control
        10.3.2.8.4 Funciones de Seguridad de forma Programada
      - 10.3.2.9 Visualización de Datos en Tiempo Real
      - 10.3.2.10 Visualización de Alarmas Utilizando el Gestor de Sistemas Distribuidos
      - 10.3.2.11 Visualización de Alarmas Utilizando Indicadores
Bibliografía
- Capítulo 1, 2, 3, 4 y 5
- Capítulo 6 y 7
- Capítulo 8
- Capítulo 9
- Capítulo 10

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