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LabVIEW para aplicaciones Industriales

LabVIEW es un ambiente de desarrollo gráfico que complementa los PLCs basados en IEC al incorporar tecnologías de PC y embebidas para control avanzado, monitoreo, análisis en tiempo real y mantenimiento predictivo.  Al integrar LabVIEW a sus sistemas existentes con PLC Puede lograr significativamente una mejor tasa de transferencia, rendimiento y el tiempo de operación.   […]
LabVIEW para aplicaciones Industriales
Lunes, Octubre 17th, 2022
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LabVIEW es un ambiente de desarrollo gráfico que complementa los PLCs basados en IEC al incorporar tecnologías de PC y embebidas para control avanzado, monitoreo, análisis en tiempo real y mantenimiento predictivo. 

Al integrar LabVIEW a sus sistemas existentes con PLC Puede lograr significativamente una mejor tasa de transferencia, rendimiento y el tiempo de operación.  

Con LabVIEW, los constructores de máquinas e ingenieros pueden usar una herramienta de software para diseñar y desplegar sistemas industriales que desempeñan mediciones de alto desempeño, análisis y control avanzado, comunicación entre sistemas existentes e interfaces entre máquina y humanos.

A continuación te presentamos las diferente aplicaciones de LabVIEW en el área industrial:

1. Mediciones de Alta Velocidad de un Amplio Rango de Sensores

LabVIEW ofrece una plataforma fácil y confiable para recolectar datos. Así mismo se puede adquirir y generar señales rápidamente a partir de tarjetas insertables, dispositivos USB y sistemas Ethernet.

Estas capacidades de E/S, combinadas con tipos de datos y funciones de análisis de medición especiales, están diseñadas específicamente para tomar las mediciones que requiere de sus sensores físicos tan fácil y rápido como sea posible. Para adquirir imágenes, LabVIEW soporta miles de cámaras, con bibliotecas de software para adquirir imágenes y analizarlas en tiempo real. 

Muchas aplicaciones industriales requieren recolectar mediciones a alta velocidad para aplicaciones de vibración y calidad de potencia. Los datos recolectados son utilizados para monitorear la condición máquinas rotatorias, determinación de calendarios de mantenimiento, identificación de desgaste del motor y ajuste de algoritmos de control. 

LabVIEW puede tomar directamente mediciones con alta exactitud a millones de muestras por segundo, las cuales son después pasadas directamente a sus sistemas de control para procesamiento inmediato.

2. Monitoreo de Vibración y Mantenimiento Predictivo

El mantenimiento predictivo y monitoreo de la salud de maquinaria es parte esencial de cualquier sistema de automatización. Las herramientas de LabVIEW para Sonido y Vibración así como Análisis de Orden, complementan las funciones de análisis de mediciones y determinismo en LabVIEW con los análisis y pantallas necesarios para aplicaciones que involucran el análisis de vibración y rotación de máquina. 

Con estas herramientas, puede usted calcular niveles de vibración globales (RMS, picos, factor de cresta); integrar de aceleración a velocidad o desplazamiento, operar análisis de orden en línea como el rastreo, extracción y cómputo de espectro de orden, procesamiento de señales de tacómetro analógicos y digitales, aplicación de pruebas de límites datos a través del tiempo o espectro de potencia; y dibujo de mapas espectrales, mapas de colores, gráficas en cascada, de Bode, polar, orbital, en base a tiempos, Campbell (intensidad) y otras.

3. LabVIEW para Registro de Datos

LabVIEW proporciona utilidades para registro de datos y manejo de alarmas, así como tendencias históricas en tiempo real. Ya sea que esté coleccionando datos de los productos de adquisición de datos  o controladores de lógica programable (PLC), puede rápidamente configurar las E/S que desee y usar el Módulo Datalogging and Supervisory Control (DSC) de LabVIEW para adquirir datos de manera automática.

Los datos históricos son almacenados en una base de datos compatible con SQL 92 y ODBC 2.5, para que pueda utilizar herramientas estándar de extracción de datos para extraer la información y usarla en otras partes de la empresa.

Debido a que se puede utilizar el Módulo de LabVIEW DSC para registrar los datos en cualquier máquina de su red de trabajo, puede seleccionar una sola máquina para funcionar como servidor de su base de datos para todas sus aplicaciones o elegir distribuir los datos en numerosas máquinas en red. Adicionalmente, las ayudas intuitivas en LabVIEW ayudan a desarrollar aplicaciones de registro de datos con muy poca o nula programación. Así mismo se puede fácilmente almacenar información por medio de un archive CSV, Excel, o XML para análisis fuera de línea. 

4: LabVIEW para Control Estadístico de Procesos

LabVIEW realiza análisis de desempeño en tiempo real con gráficas de Pareto, las cuales ayudan al ingeniero de planta a acotar la causa principal de las fallas en las máquinas. Este análisis se realiza usando las funciones en el toolkit de Statistical Process Control en LabVIEW. 

Ya sea que se proporcione un listado de causas o se enlisten las causas de falla con su respectivo número de ocurrencias, el contador de Pareto en LabVIEW ordena la lista con las causas del número mayor al menor de ocurrencias computando los estadísticos de Pareto para cada causa. 

Dado un conjunto de valores de Pareto (salida del VI Pareto Counter) se crean dos gráficas de Pareto y su leyenda asociada. Una es la gráfica de barras de la frecuencia de ocurrencia de cada causa. La leyenda es un listado codificado de causas. La otra es una gráfica de barras del porcentaje de contribución de cada causa. La leyenda es un listado codificado de las causas con su respectivo rango. 

5. Compartir Datos entre PLCs y otros Dispositivos de Automatización

Ya sea que se esté comunicando con dispositivos como instrumentos de proceso, controladores lógicos programables (PLCs), sensores inteligentes, o controladores de una iteración, LabVIEW ofrece una variedad de herramientas confiables y fáciles de usar que le ayudan a cubrir sus necesidades de comunicación.

LabVIEW soporta OLE para Control de Procesos (OPC) para intercambio de información entre dispositivos de automatización. LabVIEW incluye compatibilidad con el OPC Data Access 3.0, adición reciente a la especificación OPC incrementando desempeño y confiabilidad para tener acceso de datos en tiempo real a partir del hardware y software del control de procesos. 

Con la biblioteca de Modbus para LabVIEW de National Instruments, puede utilizar cualquier puerto Ethernet o serial como un servidor o esclavo Modbus TCP o Modbus serial. Utilizando esta biblioteca con compuerta de comunicación, puede fácilmente incorporar equipo existente en cualquier red de trabajo industrial a su aplicación LabVIEW. Las compuertas de comunicación soportan una gran variedad de redes de trabajo incluyendo DeviceNet, ControlNet, EthernetIP, PROFIBUS, y PROFINET entre otros.

6. Desarrollo de Interfaces Gráficas de Usuario con LabVIEW

LabVIEW hace sencilla la creación de aplicaciones de interfaz humano-máquina (HMI) para monitoreo remoto y control, proporciona cientos de objetos para desarrollar interfaces profesionales para el usuario: gráficas, tablas, perillas, termómetros, y más. utilizando los objetos de la paleta de controles y las propiedades interactivas para configurar el comportamiento y apariencia. Puede desplegar sus aplicaciones de interfaz de usuario en PCs, pantallas de tacto, PCs de tacto, e incluso navegadores Web. 

Con LabVIEW 8.20, esta funcionalidad ha sido expandida para permitir a múltiples clientes un control simultáneo de la aplicación publicada en la Web o VI. LabVIEW le otorga una gran selección de opciones para presentar sus datos. Con el 3D Picture Control en LabVIEW 8.20, ahora es fácil crear, importar y controlar gráficos en 3D para presentaciones realistas de objetos del mundo real.

El nuevo Módulo Touch Panel de LabVIEW, junto con las nuevas características de las variables compartidas para comunicación con dispositivos manuales, hace posible que los ingenieros de automatización rápidamente agreguen HMIs con Windows CE a sus sistemas de medición y control. Con las variables compartidas, puede fácilmente desplegar valores en tiempo real del controlador directamente a la interfaz del operador simplificando el desarrollo de sistemas manuales para aplicaciones de monitoreo en campo.

7. Alarmas, Registro de Datos, Aplicar Escalas y Reportes

Con LabVIEW se puede agregar gráficamente el sistema de alarmas, aplicación de escalas y registro de datos a su aplicación en LabVIEW. Puede activar alarmas para advertir si la temperatura sube mucho, para registrar datos o eventos que causaron la condición de falla, y para escalar valores a unidades en tiempo real para realizar reportes efectivos. También puede marcar a números de teléfono o enviar mensajes SMS de forma programática directamente de su PDA si llegase a detectarse una condición de falla. 

Para sistemas con alto número de canales, el Módulo de Datalogging and Supervisory Control de LabVIEW agrega herramientas de configuración de canales programados para ayudar a desarrolladores a definir dinámicamente y tener acceso a datos de hasta 2,500 canales.

Con la Herramienta de Generación de Reportes de LabVIEW para Microsoft Office,es posible crear y editar reportes en formatos Microsoft Word y Excel. Ya sea que requiera generar reportes generales de resultados de prueba de manufactura o compilar procesos estadísticos para mejorar sus focos amarillos en producción, la Herramienta de Generación de Reportes de LabVIEW agiliza el desarrollo de reportes profesionales estandarizados. Puede crear reportes estandarizados en mucho menos tiempo.

8. Conectividad Empresarial y con Bases de Datos

Compañías como Dell y Toyota aseguran que las partes y materiales arriben a la línea de producción solamente cuando se requiere. Para implementar tal tecnología, requiere de una alta integración entre sistemas que manejan inventario y máquinas que manufacturan el producto final en el piso de producción.

La capacidad de comunicarse con las bases de datos como Oracle a través de un lenguaje estructurado de búsqueda (SQL) resulta un requerimiento importante para las máquinas. Los sistemas modernos utilizan el eXtensible Markup Language (XML) para comunicación entre máquina y empresa. Las máquinas también requieren ser capaces de reaccionar rápidamente a cualquier desviación de la operación normal – ya sea que signifique llamar o enviar mensajes SMS al personal clave cuando las fallas son detectadas o bien, controlar de forma remota vía Web o PDA en caso de requerir una acción correctiva.

Las herramientas de LabVIEW para control estadístico de procesos (SPC), conectividad con bases de datos, y conectividad Internet le ayudan a conectarse con bases de datos populares como lo son Oracle, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, Dbase, y más.

9. Algoritmos Avanzados y Control de Movimiento Personalizado

Con LabVIEW, los ingenieros pueden desarrollar sistemas de control que van desde el control PID simple a sistemas avanzados de control dinámico, lo que les permite elegir el hardware y metodología de control apropiados sin cambiar la manera de desarrollar el software. 

Con LabVIEW 8.20, puede mejorar la velocidad de ejecución de los lazos de control PID hasta 14 veces respecto a su versión anterior, y velocidad de ejecución del Módulo de Simulación para algoritmos de control avanzados hasta nueve veces.

Puede usar LabVIEW para tomar algoritmos de control avanzados y llevarlos no sólo a objetivos LabVIEW Real-Time como PCs, PXI y CompactRIO, pero directamente a diseños de circuitos personalizados basados en microprocesadores de 32 bits usando el Módulo Embedded Development de LabVIEW.

Usando la tecnología de NI SoftMotion en LabVIEW, los ingenieros también pueden crear sus propios controladores de movimiento para un mejor desempeño y flexibilidad. Puede desplegar una variedad de funciones de control de movimiento como la generación de trayectoria y algoritmos personalizados a cualquier plataforma de hardware basada en sus requerimientos específicos de aplicación, precio y de necesidad.

10. Mejor Rendimiento y Confiabilidad con Control por FPGA

LabVIEW se puede usar para crear sus propios algoritmos de medición y control. Esta capacidad les permite incorporar desde funciones críticas en tiempo a hardware como los sensores de detección de límites y proximidad y monitoreo de la salud de la máquina. Debido a que el código de control se ejecuta directamente en silicio, es posible crear rápidamente aplicaciones que incorporen protocolos de comunicación o lazos de control de alta velocidad: hasta lazos de control digital de 1 MHz y lazos de control analógico de 200 kHz.

LabVIEW 8.20 facilita el prototipo y desplegado de los sistemas de control en computadoras industriales, FPGAs o diseños propios – todos usando la misma programación gráfica de LabVIEW.

El nuevo LabVIEW FPGA Wizard genera automáticamente el código de E/S y control de tiempos para incorporar directamente la lógica de control al hardware FPGA para lograr alta confiabilidad y desempeño.

LabVIEW para Industria.

LabVIEW de National Instruments ha revolucionado la forma en que los ingenieros toman mediciones y usan la información para mejorar la calidad del producto  y ser más eficientes en ingeniería y manufactura. Con LabVIEW se puede implementar un sistema poderoso de monitoreo y control en tiempo real usando la programación gráfica.

Con más de 600 funciones de análisis, variedad de E/S para monitoreo a alta velocidad y conectividad a sistemas de nivel empresarial, LabVIEW es perfecto para complementar su sistema de PLCs para automatizar su planta.

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En Indusoft Solutions somos especialistas en el desarrollo de software a medida en la plataforma LabVIEW; nuestro personal altamente calificado cuenta con certificaciones ofrecidas por National Instruments en el uso de la plataforma LabVIEW.

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