dr. william rosero aguilar - sena
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Subdirector del CEAI - SENA - VALLE Dr. William Rosero Aguilar
Asesor Técnico Instructor: Wílliam Mantilla Arenas
Asesor Pedagógico Luís Hernando Vélez Herrera
Fecha de Edición Enero de 2008 Cali - Colombia
Diseño y Diagramación: Metagrafica Ltda. Depto. de Diseño
Impresión: Metagrafica Ltda. Tels.: 896 0050 - 888 1433
Cali - Valle
Prohibida su Reproducción Parcial o Total. Derechos Reservados. CEAI - SENA - VALLE
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GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD:
"USO DE LOS PROCEDIMIENTOS PARA DETECCIÓN DE FALLAS EN LA
COMUNICACIÓN CON EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE"
MODULO - CI - 03 -04
Unidad de aprendizaje: Mantenimiento de sistemas de supervisión y monitoreo
de procesos industriales.
Duración: 8 horas
1. PRESENTACIÓN
En la presente actividad el estudiante aplica procedimientos para detectar y corregir
fallas de comunicación entre el sistema SCADA y el controlador lógico programable del
proceso continuo.
Tomando como base las aplicaciones de supervisión, realizadas en las actividades
anteriores, el estudiante verifica posibles fallas en la comunicación con el PLC,
utilizando tanto las herramientas de software que brinda el lntouch y las herramientas
que vienen incorporadas con el sistema operativo, así como también utilizando
dispositivos de hardware apropiados para el diagnóstico y pruebas de cables,
conectores y puertos seriales del PC y del PLC.
2. RESULTADO DE APRENDIZAJE
Detectar y corregir fallas de comunicación con el Controlador Lógico Programable mediante la aplicación de procedimientos basados en el software de lntouch, Windows y dispositivos de hardware.
Elementos de capacidad asociados:
• Identificar y manipular los dispositivos de hardware empleados en el diagnóstico de
cables y de puertos de comunicación serial RS-232 y Ethernet, mediante una
p r e s e n t a c i ón y s o c i a liz a ció n o r i e n t a d a p o r e l ins t r u c t o r.
• Realizar pruebas de cables basándose en los diagramas de éstos y mediante
herramientas tales como multímetro digital y monitores de cableado.
• Efectuar pruebas de diagnóstico del puerto serial del PC y del PLC mediante
dispositivos mini-tester para el chequeo de actividad de las señales RS-232.
• Efectuar pruebas del cableado estructurado de la red de comunicación mediante
d i spo s i t i v o s d e r efl ex i ó n d e d o m ini o d e t i e m p o (TDR).
• Realizar enlaces dinámicos entre el PLC y el driver DDE del PLC utilizando Excel
como herramienta para verificación de la comunicación con el controlador de la planta.
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3.ACTIVIDADES PREPARATORIAS
• Talento Humano:
La Orientación de la actividad de Enseñanza, aprendizaje y Evaluación requiere de un
Instructor con competencias en las Tecnologías de los Sistemas de Supervisión y
Monitoreo de Procesos Industriales.
• Estrategia metodológica:
El proceso metodológico esta orientado a la participación reflexiva y creativa del
Estudiante en torno a problemas que susciten la interacción en equipo de trabajo, el
dialogo de saberes, el procesamiento de información y la elaboración de productos
relacionados con los Resultados de aprendizaje.
Para el desarrollo de la presente actividad, el instructor plantea un escenario de fallas,
tanto en los equipos, como en el software involucrado en el proceso de comunicación
entre PC y PLC. Este escenario de fallas puede contemplar:
• Cambio de direcciones IP del PLC y de los computadores personales.
• Cambio de los parámetros de configuración del puerto serial de los servidores
DDE/OPC.
• Averías en los cables de comunicación.
• Desconexión de los cables que van a los PLC.
• Entre otros.
Por su parte, el estudiante deberá estar en capacidad de resolver dichas fallas, en el
proceso de comunicación entre los equipos, y dejar nuevamente a punto el sistema de
monitoreo de la planta de control de procesos.
Se deben crear 5 grupos de 4 estudiantes, los cuales deben identificar y resolver los
problemas planteados en la actividad.
Estrateaia de Formación Señalar Ayuda Metodológica Señalar Proyecto (Investigación, Detectar y corregir Instrumentos de conocimiento Presentad proyectiva, consulta, fallas de (Informes. resumen. mapa ones, aprendizaje colaborativo) comunicación con conceptual, mentefacto. UVE, tutoriales e
el controlador Lectura critica, Relatoría. otro) informes lógico programable
Estudio de caso y resolución Consignados en el
Dinámicas de grupo (Foro, lluvia Foro, de Problemas de ideas, asamblea, tutoría de conversato proceso de
pares, Feedback, conferencia, rio aprendizaje seminario, oanel, otros) MDO: Vivencias. reflexiones, Consignados en el Taller orientador investigaciones, aplicaciones proceso de (desde el punto de vista aprendizaje orovectivo)
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• Escenario y equipos:
Para el desarrollo de la actividad de enseñanza - aprendizaje - evaluación se cuenta
con el escenario (laboratorio de control de procesos), y equipos tales como
computadores personales, autómatas programables, concentrador, así como también
otros equipos requeridos en el desarrollo de la actividad:
• Multímetro digital
• Probador de cable UTP
• Tester RS-232
• Cautín
• Herramientas varias
• Medios Didácticos:
• Vídeos.
• Presentación en diapositivas.
• Vínculos a Internet.
• Manuales.
• Documentos de apoyo.
4. PROCESO DE APRENDIZAJE
4.1 Realizar la identificación y el alistamiento de las herramientas destinadas a la
detección de fallas en el hardware de comunicación, tales como: Multímetro digital,
probador RS-232, certificador de cables, diagramas de cables, y herramientas varias
como destornillador y pinzas. Véase las figuras 1 a 5.
Figura 1. Kit para prueba de cables
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Figura 2. Cabezotes para prueba de cables UTP.
Figura 3. Cabezotes para prueba de cables conectores en patch - panel.
Figura 4. Multímetro digital.
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Figura 5. Mini-tester RS-232 y adaptadores de conexión.
4.2 Efectuar una prueba de diagnóstico de los cables de comunicación serial de los
PLC's del laboratorio de control de procesos. Véase el archivo Diagramas cables el
cual contiene el diagrama de conexión de los cables para algunas marcas de PLC.
Revisar los cables mediante el multímetro digital, midiendo continuidad en ambos
extremos y elaborar un informe en el que especifique qué falla presenta el cable de
comunicación.
4.3 Inspeccionar el cable patch - cord que interconecta al PLC Control Logix del
laboratorio de control de procesos con la red de área local del SENA, usando como
herramienta el probador de cables OMN/Scanner 2. En la siguiente presentación se
observan los pasos para efectuar dicho procedí miento: Prueba de cables
En el siguiente archivo, del fabricante del equipo, encontrará más información acerca
del manejo del probador: omniscanumspa0100.pdf
Elaborar un informe en el que se determine la falla del cable y plantee una posible
solución.
4.4 Establecer una conexión rápida al PLC mediante el software DDE (Kepserver) y
Microsoft Excel, teniendo en cuenta la fórmula que se observa en la figura 6.
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Figura 6. Fórmula para conexión a un driver DDE.
Varíe el nombre del ítem para acceder a otras variables del PLC.
Si el valor de alguno de los ítems aparece como el indicado en la figura 7, determinar la
posible falla en la comunicación con el PLC y descríbala en un informe escrito.
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Figura 7. Conexión no disponible a un driver DDE.
4.6 Examinar los parámetros de comunicación, mediante el software de programación
del PLC NAIS (Verificar Parametros Com PLC NAIS) y compárelos con los
parámetros de comunicación del canal del driver DDE (Véase el archivo
Verificar Parametros Com Kepserver).
Determinar las diferencias entre ambos parámetros y presentar un informe.
4.7 Realizar un diagnóstico del puerto serial del PC mediante el probador de puertos
(mini-tester RS-232). Tenga en cuenta:
• Detener cualquier programa que esté en línea con el PLC.
• Realizar un listado de los LEO que presentan actividad (los Diodos Emisores de
Luz que parpadean), y realizar un informe escrito, con sus compañeros de grupo,
en el que describa brevemente la función de cada LEO.
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4.8 Elaborar un algoritmo (un conjunto de pasos ordenado), en el que describa los pasos
a seguir cuando se presente un fallo en la comunicación con el PLC. Tome como base
todo el procedimiento para diagnóstico de fallas realizado hasta el momento y
preséntelo como un informe escrito en Word.
5. APRECIACIÓN DELAPRENDIZAJE
La evaluación del proceso de aprendizaje es continua y formativa de tal manera que se
asegure la calidad de la formación. Para tal efecto se llevará un historial que recoja
información de los aspectos técnico-pedagógicos y socio-afectivos del grupo de trabajo.
En este sentido, la evaluación, como medio para la formación integral y la optimización
del aprendizaje, tendrá en cuenta la interacción dialógica propiciada por las
experiencias implicadas en el proceso de aprendizaje, tales como la formulación de
preguntas, la discusión de alternativas de solución, la conceptualización, el análisis y la
aplicación a la realidad de los conocimientos adquiridos y la participación eficaz en la
dinámica grupal dando sus mejores aportes e iniciativas.
Para esto se cuenta con el portafolio que contiene el registro narrativo con el que se
busca superar lo cuantitativo por apreciaciones cualitativas hechas como resultado de
la observación, diálogo o entrevista abierta y formuladas con la participación del propio
alumno. También se incluyen los formatos en donde se registrarán las evidencias de
conocimiento, desempeño, producto y actitudes.
Evidencias de desempeño:
• Identificación y manipulación de los dispositivos de hardware empleados en el
diagnóstico de cables y de puertos de comunicación serial RS-232 y Ethernet.
• Realización de pruebas de cables basándose en los diagramas de éstos y mediante
herramientas tales como multímetro digital y monitores de cableado.
• Uso de pruebas de diagnóstico del puerto serial del PC y del PLC mediante
dispositivos mini-tester para el chequeo de actividad de las señales RS-232.
• Uso de pruebas del cableado estructurado de la red de comunicación mediante
dispositivos de reflexión de dominio de tiempo (TDR).
• Realización de enlaces dinámicos entre el PLC y el driver DDE del PLC utilizando
Excel.
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• Verificación del enlace directo hacia el puerto serial del PLC, utilizando el Hyper
Terminal de Windows.
• Confrontación de los parámetros de comunicación del driver DDE y del PLC
mediante las herramientas de configuración de ambos elementos.
• Establecimiento de un procedimiento para detección de fallas mediante la creación
de un algoritmo. (Informe de proyecto).
Evidencias de producto:
• Un listado con los materiales a utilizar en una prueba de diagnóstico de los elementos
que intervienen en la comunicación con el PLC.
• Un informe en el que especifique la falla en el cable de comunicación de acuerdo con
lo realizado en el punto 4.2
• Un informe en el que se determine la falla del cable patch-cord del PLC Control
Logix y una posible solución.
• Un informe con las fallas en la comunicación con el PLC utilizando como herramienta
el Excel.
• Un informe en el cual determine las diferencias entre los parámetros de comunicación
entre el Driver DDE y el software de programación del PLC.
• Un listado de los LEO que presentan actividad en el proceso de comunicación con el
PLC y una breve descripción funcional de cada LEO.
• Un algoritmo, en el que describa los pasos a seguir cuando se presente un fallo en la
comunicación con el PLC.
• La detección y corrección realizada con el proyecto.
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6. SÍNTESIS DEL PROCESO DE APRENDl2ÍAJE1
Resultado de Aprendizaje: Detectar y corregir fallas de comunicación con el controlador
lógico programable mediante la aplicación de procedimientos basados en el soft ware de
intouch, windows y dispositivos de hardware.
Procesa
Videos:
Prueba_ Com_Hyperterminal
Verificar _Parametros _ Com_
PLC_NAIS
Verificar _Parametros_
Com_Kepserver
Presentaciones:
Diagrarnas_cables
Prueba de cables
Manuales de fabricante:
omniscanumspa0100.pdf
Produce (Evidencias de
aprendizaje)
Una prueba de
diagnóstico de los
cables de
comunicación serial de
los PLC's del
laboratorio de control
de procesos.
La inspección del cable •
patch - cord
interconecta al PLC
que
Control L ogix del
laboratorio de control
de procesos con la red
de área local del SENA.
Una conexión rápida al
PLC mediante el
software DDE
(Kepserver) y Microsoft
Excel.
La comparación de los
parámetros de
comunicación,
mediante el software de •
programación del PLC
NAIS con los
parámetros de
comunicación del canal
del driver DDE.
Un diagnóstico del
puerto serial del PC
mediante el probador
de puertos (mini -tester
RS-232).
Un algoritmo, en el que •
describa los pasos a
s e g u ir c u a n d o s e
presente un fallo en la
comunicación con el
PLC.
• La detección y corrección realizada con el proyecto
Criterios de evaluación
Identifica y manipula los
dispositivos de
hardware empleados en
el diagnóstico de cables
y de puertos de
comunicación serial RS -
232 y Ethernet.
Realiza pruebas de
cables basándose en
los diagramas de éstos
y mediante
herramientas tales
corno multirnetro digital
y monitores de
cableado.
Efectúa pruebas de
diagnóstico del puerto
serial del PC y del PLC
mediante dispositivos
mini-tester para el
chequeo de actividad de
las señales RS-232.
Efectúa pruebas del
cableado estructurado
de la red de
comunicación mediante
dispositivos de reflexión
de dominio de tiempo
(TDR).
Realiza enlaces
dinámicos entre el PLC
y el driver DDE del PLC
utilizando Excel.
Verifica el enlace directo
hacia el puerto seria I del
PLC, utilizando el Hyper
Terminal de Windows.
Confronta los
parámetros de
comunicación del driver
DDE y del PLC
mediante las
herramientas de
configuración de ambos
elementos.
• Establece un
procedimiento para
detección de fallas
mediante la creación de
un algoritmo.
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7. DOCUMENTOS DE APOYO
7.1 Fluke Networks. omniscanumspa0100.pdf
7.2 RS232 serial cables pinout. http://www.lammertbies.nl/comm/cable/RS-
232.html
7.3 RS232 Specifications and Standard. http://www.lammertbies.nl/comm/info/RS-
232 specs.html ·
7.4 RS232 flow control and handshaking http://www.lammertbies.nl/comm/info/RS-
232 flow control.html
8. BIBLIOGRAFIA
8.1 CARBALLAR, José. El libro de las comunicaciones del PC. Alfaomega - Rama.
Méjico. 1997.
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