Conecte LabVIEW a cualquier PLC usando OPC

Actualizado el Nov 23, 2021

Ambiente

Software

  • LabVIEW
  • LabVIEW Datalogging and Supervisory Control Module
  • OPC Servers

Sistema Operativo

  • Windows

El software NI LabVIEW puede comunicarse con cualquier controlador lógico programable (PLC) en una variedad de formas. OLE para control de procesos (OPC) define el estándar para la comunicación de datos de la planta en tiempo real entre dispositivos de control e interfaces hombre-máquina (HMI). Los servidores OPC están disponibles para prácticamente todos los PLC y controladores de automatización programables (PAC). En este tutorial, aprenda a usar LabVIEW para comunicarse con un PLC en red usando OPC.

En este tutorial se usa el Módulo LabVIEW Datalogging and Supervisory Control (DSC). Este módulo incluye herramientas para registrar datos en una base de datos histórica en red, tendencias históricas y en tiempo real, administrar alarmas y eventos, conectar en red objetivos de LabVIEW Real-Time y dispositivos OPC en un sistema completo y agregar seguridad a las interfaces de usuario. Con estas características, LabVIEW se convierte en un poderoso paquete HMI / SCADA para aplicaciones de control industrial.

Ver etiquetas PLC existentes con servidores NI OPC 2012

Los pasos en esta sección están escritos para NI OPC Servers 2012, pero se pueden usar pasos similares para versiones anteriores de NI OPC Server.

  1. Inicie NI OPC Servers 2012 seleccionando Start»All Programs»National Instruments»NI OPC Servers 2012»NI OPC Servers Configuration.  Con NI OPC Servers 2012, puede crear, configurar y ver etiquetas asociadas con sus PLC.
  2. NI OPC Servers 2012 debería iniciarse con un proyecto de simulación de PLC ya cargado. Este proyecto simula PLC que ya han sido creados y configurados en NI OPC Servers 2012.

Nota: Si este proyecto de simulación aún no está cargado en NI OPC Servers 2012, seleccione  File»Open… y busque C:\Program Files\National Instruments\Shared\NI OPC Servers\V5\Projects\simdemo.opf.  El proyecto debe verse como la Figura 1.


Figura 1. NI OPC Server 2012 mostrando PLC simulados

  1. Vea las etiquetas de Seno expandiendo Simulation Examples y seleccionando Functions . Las etiquetas se completan en la ventana más a la derecha. Estas etiquetas, que están vinculadas a registros en los PLC, pueden ser leídas por LabVIEW.
  2. Ver los datos de las etiquetas OPC de los PLC
    1. En NI OPC Servers 2012, inicie el Quick Client seleccionando Tools >> Launch OPC Quick Client , que puede usar para ver los datos de la etiqueta OPC.
    2. En la carpeta National Instruments.NIOPCServers.V5 y seleccione Simulation Examples.Funtions . Esto selecciona el dispositivo a monitorear.
    3. Observe que todas las etiquetas de seno se completan en la ventana más a la derecha y se actualizan con datos de seno simulado como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. NI OPC Quick Client mostrando etiquetas OPC sinusoidales simuladas

Conecte LabVIEW a etiquetas OPC creando un servidor de E / S

En esta sección, creará una interfaz de LabVIEW para las etiquetas OPC llamada Servidor de E / S. El servidor de E / S actualiza automáticamente LabVIEW con los valores de etiqueta actuales a la velocidad que usted especifique.

  1. En la ventana Getting Started de LabVIEW, haga clic en Archivo »Nuevo proyecto . Esto abre un nuevo proyecto de LabVIEW.
  2. Si la ventana de  Context Help no está visible, presione <Ctrl + H> para mostrar la ventana. Mantenga esta ventana abierta para obtener información útil sobre los elementos que se encuentran debajo del cursor.
  3. En la ventana del Proyecto de LabVIEW, haga clic derecho en My Computer y seleccione  New»I/O Server , como se muestra en la Figura 3.
Figura 3. Creando un Nuevo Servidor de E / S a través del Proyecto LabVIEW
  1. Seleccione OPC Client en la ventana  Create New I/O Server y haga clic en Continue.
  2. Elija National Instruments.NIOPCServers.V5 del campo Registered OPC servers y establezca Update rate (ms) en 100. Esto crea una conexión desde LabVIEW a las etiquetas OPC, que se actualiza cada 100 ms.

Figura 4. Configuración del servidor de E / S del cliente OPC
  1. Seleccione OK . Se crea automáticamente una biblioteca en la ventana del explorador de proyectos para administrar el servidor de E / S.
  2. Guarde el proyecto como OPCDemoProject y la biblioteca como OPCDemoLibrary seleccionando File »Save all en la ventana del explorador de proyectos.

Cree variables compartidas que se conecten a las etiquetas OPC a través del servidor de E / S

En esta sección, cree variables compartidas, que están vinculadas a las etiquetas OPC, lo que le brinda acceso nativo en LabVIEW a los datos del PLC. Con la variable compartida, puede compartir datos entre aplicaciones de LabVIEW en una sola computadora o en la red.

  1. Cree nuevas variables compartidas que estén vinculadas a las variables OPC de los PLC.
    1. En la ventana del Proyecto de LabVIEW, haga <clic derecho> en My Computer y seleccione  New»Library . Esto crea una nueva biblioteca para las variables compartidas, que se utilizan para conectarse a las variables OPC de los PLC.
    2. Haga clic con el botón derecho en la biblioteca recién creada y seleccione Create Bound Variables…
    3. En la ventana Create Bound Variables, seleccione las etiquetas OPC para vincular las variables compartidas navegando hacia los datos sinusoidales simulados desde el servidor OPC como se muestra en la Figura 5.

Figura 5. Seleccione las etiquetas OPC para enlazar a variables compartidas
    1. Seleccione todos los elementos del seno y haga clic en Add y Ok . Esto crea variables compartidas que están vinculadas a las variables OPC de los PLC y las carga en el Editor de variables múltiples.
    2. En el Editor de variables múltiples, seleccione Done. Esto agrega las nuevas variables compartidas a la biblioteca que se creó anteriormente.

Nota: El Módulo LabVIEW DSC mejora las variables compartidas al agregar la capacidad de registrar datos, alarmas y eventos directamente a una base de datos sin tener que escribir una aplicación LabVIEW.

  1. Guarde la nueva biblioteca como OPCItems.lvlib en la ventana del explorador de proyectos haciendo <clic derecho> en la biblioteca y seleccionando Save as .
  2. Implemente las variables compartidas haciendo <clic derecho> en la biblioteca OPCItems y seleccionando Deploy . Esto publica las variables compartidas, haciéndolas disponibles en la red para otras computadoras, clientes OPC y LabVIEW Real-Time PAC .

Ahora tiene acceso a los datos del PLC de forma nativa en LabVIEW a través de las variables compartidas.

Visualización de variables compartidas con Distributed System Manager

  1. En la ventana Explorador de proyectos, seleccione Tools»Distributed System Manager . Esto abre una ventana que puede usar para administrar sus variables compartidas de varias maneras (ver, implementar, anular la implementación, etc.).
  2. En el panel de árbol del Administrador de variables, expanda el elemento localhost en la categoría Mis sistemas. Haga <clic derecho> en la biblioteca OPCItems y seleccione Watch List para mostrar las variables compartidas, que están vinculadas a las etiquetas OPC de los PLC.
  3. Las variables compartidas se actualizarán con los datos del seno simulado.

Nota: El Administrador de Sistemas Distribuidos es nuevo en LabVIEW 8.6. Las versiones anteriores de LabVIEW hicieron esto yendo a Tools »Shared Variable» Variable Manager y arrastrando las variables compartidas a la ventana Watched Variables :.

Usando datos de etiquetas OPC en LabVIEW

  1. Desde el explorador de proyectos, haga <clic derecho> en My Computer y seleccione New»VI. Esto crea un nuevo instrumento virtual o VI. Un VI se utiliza para crear una interfaz de usuario y un código gráfico ejecutable.
  2. Por defecto, verá el Panel Frontal, que es la interfaz de usuario del VI. LabVIEW tiene muchos componentes de UI incorporados, como gráficos, diales, etc., que puede usar para construir una UI intuitiva y poderosa. Seleccione View»Controls Palette o haga <clic derecho> en cualquier lugar del Panel frontal para abrir la paleta de Controles. Pase el mouse sobre las distintas categorías para explorar los componentes de la interfaz de usuario en LabVIEW.
  3. Seleccione un gráfico de forma de onda de la paleta Controles seleccionando Express »Graph Indicators» Chart, y colóquelo en el panel frontal, como se muestra en la Figura 6.

Figura 6. Seleccione un gráfico de forma de onda de la paleta de controles


Figura 7. Gráfico de forma de onda colocado en el panel frontal
  1. En el VI, seleccione Window»Show Block Diagram  o presione <Ctrl + E> para mostrar el diagrama de bloques. El diagrama de bloques es donde construye el comportamiento de su aplicación. Observe el icono en el diagrama de bloques, que representa el gráfico en el panel frontal. Al pasar datos a este terminal, puede mostrarlos en la tabla del panel frontal.
  2. En el Explorador de proyectos, expanda la biblioteca OPCItems y seleccionar la variable hared la SINE1 s.
  3. Arrastre y suelte la variable compartida Sine1 desde el explorador del proyecto al Diagrama de bloques del VI. La variable compartida actúa como fuente de datos para otros terminales en el diagrama de bloques.
  4. Seleccione View»Tools Palette o presione <Mayús + clic derecho> para mostrar la paleta de Herramientas, que contiene varias herramientas para construir el Diagrama de bloques. De forma predeterminada, utiliza la herramienta Automatic Tool Selection, que selecciona la herramienta adecuada en función de la ubicación del cursor.
  5. Seleccione Connect Wire tool como se muestra en la Figura 8. Esta herramienta se usa para cablear terminales juntos en el Diagrama de bloques.

Figura 8. Seleccione la herramienta Connect Wire
  1. Utilice la herramienta Connect Wire para conectar la variable compartida Sine1 al gráfico de forma de onda haciendo clic en la variable compartida Sine1 y luego en el gráfico de forma de onda , como se muestra en la Figura 9.

Cableado de terminales juntos

Terminales conectados
Figura 9. Conexión de elementos del diagrama de bloques

Ahora los datos fluyen desde la variable compartida al gráfico de forma de onda cuando el VI está en ejecución.

  1. Seleccione la herramienta Automatic Tool Selection de la paleta Herramientas.

Figura 10. Selección automática de herramientas desde la paleta de herramientas
  1. Abra la paleta de funciones seleccionando View»Functions Palette o haciendo <clic derecho> en cualquier lugar del diagrama de bloques. La paleta de funciones contiene cientos de funciones de análisis, funciones de control y estructuras para la programación gráfica.
  2. Seleccione un bucle while de la paleta Funciones navegando hasta Programming»Structures»While Loop. Una vez que seleccione el ciclo while, su cursor aparecerá como se muestra en la Figura 12. Esto le permite envolver un ciclo while alrededor de una sección de código.

Figura 11. Selección de un bucle while

Figura 12. Cursor de bucle while
  1. Con el cursor de bucle while, coloque un bucle while alrededor de la variable compartida y el gráfico de forma de onda haciendo clic y arrastrando el cursor. Ahora cree un control de parada en el while oop haciendo <clic derecho> en Loop Condition y seleccionando Create Control. Esto coloca un botón Detener en su Panel Frontal que permite al usuario detener el VI.


Figura 13. Colocación de un bucle while alrededor del gráfico de forma de onda y variable compartida

El ciclo while hace que el código dentro de él se ejecute continuamente hasta que el usuario lo detenga o una lógica adicional en el VI.
 
  1. Como está ahora el ciclo while, se ejecutará lo más rápido posible. Se debe agregar un Wait Until Next ms Multiple VI al bucle para que el bucle se ejecute cada cantidad establecida de segundos, en este caso 100ms.

Figura 14. Adición de temporización al ciclo While
  1. Regrese al panel frontal seleccionando Window»Show Front Panel o presionando <Ctrl + E>.
  2. Haga clic en el botón Run en la barra de herramientas para ejecutar el VI.

Figura 17. Botón Ejecutar
  1. Haga clic en  Close en la ventana Deploy… una vez que se complete la implementación. Cuando la aplicación comienza a ejecutarse, verá la onda sinusoidal Sine1 mostrada en el gráfico de forma de onda.

Figura 18. Panel frontal completo: visualización de datos del PLC en un gráfico de forma de onda

¡Felicidades! Accedió exitosamente a datos de PLC en su aplicación LabVIEW, por lo que puede incorporar potentes funciones de análisis y control en su solución.