Diseño e implementación de un núcleo SCADA para PLCs S7-200

Abstract

[spa] Los PLC (Programmable Logic Controllers) son dispositivos empleados típicamente para el control de procesos discretos en entornos industriales. Las principales características de estos dispositivos son la robustez y su facilidad de interconexión con elementos de planta tales como sensores y actuadores. Los PLC presentan ciertas limitaciones, como su reducida capacidad de cálculo e interacción con el usuario. Precisamente esos puntos débiles son aquellos en los que un ordenador convencional destaca. Por estos motivos, es habitual combinar los dos sistemas. El primer objetivo del presente trabajo de fin de grado es diseñar y programar un protocolo básico de comunicación entre un PLC (Programmable Logic Controller), en concreto el modelo S7-200, fabricado por Siemens y un ordenador. La programación sobre el PLC se realizará con el software Step 7-Micro, programa específico para este tipo de autómatas. Para la programación sobre el ordenador se utilizará el lenguaje de programación MATLAB. Se ha optado por este lenguaje principalmente por recomendación del tutor y por la experiencia previa del alumno con ese entorno de programación. MATLAB facilita considerablemente la tarea de depuración y el alumno considera que es una buena elección para el desarrollo de prototipos y experimentación. El segundo objetivo del proyecto consiste en diseñar y programar una interfaz gráfica en el ordenador que permita comprobar el buen funcionamiento del protocolo diseñado durante la consecución del primer objetivo. Por tanto se realizará un cliente SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) que permita visualizar y modificar el estado del PLC on-line. La comunicación entre el SCADA y el PLC se llevará a cabo mediante el mencionado protocolo Se ha creado un protocolo de comunicación de fácil comprensión y de gran utilidad para el desarrollo de las prácticas de Automatización Industrial. Los alumnos tendrán acceso al código por si desean ampliar su funcionalidad en un futuro y así profundizar en el lenguaje de programación de PLCs. El sistema SCADA creado durante la segunda parte también será importante para todo aquel que curse la asignatura de Ampliación de Automatización, ya que en durante el curso 2014/2015 se introduce el desarrollo de sistemas SCADA en el temario de esta. Los alumnos pueden hacer uso del núcleo SCADA para crear sus propias aplicaciones o adaptar las presentadas en el presente trabajo de fin de grado al resto de estaciones.