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Monitoreo de Energia mediante FT Optix

Poder tener monitoreo de energía es una primera fase para entender el comportamiento de mis equipos y mi planta, la idea es poder estructurar nuestra jerarquía de consumo energético a como lo tenemos en nuestra planta. - [Tiempo de Implementación: 60 minutos]
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Smart energy grid utilization with cutting-edge display.
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  • Guía de Implementación
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¿Para qué sirve esto?

La aplicación se desarrollo utilizando el software FactoryTalk Optix, esta aplicación tiene como objetivo principal poder monitorear energía (WAGES), en este ejemplo consideramos energía eléctrica, pero esto es la base para poder desarrollar los Faceplates de los demás WAGES. Esta solución utiliza la capacidad que tiene Optix para estructurar objetos asociados a datos y gráficos en paneles.

 

Otro objetivo es el poder utilizar características de visualización, manejo de datos y estructuras de programación utilizando C# y un ejemplo de desarrollo HTML con JS, la plataforma permite tener nuestras operaciones a la vanguardia con soluciones tecnológicas que nos ayudan facilitar los retos en la industria actual.

Características Generales

FactoryTalk Optix puede ayudar a mejorar sus procesos, su eficacia y sus productos finales; todo con una herramienta de fácil acceso. Aprovechando los niveles de colaboración, capacidad de escalado e interoperación para lograr su visión de transformación digital.

FT Optix destaca por su capacidad de conectarse a una amplia variedad de dispositivos y protocolos industriales como OPC UA, Ethernet/IP, Profinet, Modbus, HTTPS, MQTT entre otros tantos, permitiendo con esta capacidad la integración y monitoreo en tiempo real de equipos de diferentes fabricantes desde una única plataforma de IoT. Además, con FactoryTalk Optix se cuenta con la capacidad de crear data logs y así guardar dicha información en una base de datos SQL.

Utilizar FT Optix como una plataforma de visualización es fundamental sin embargo también nos ayuda enviar información a otras estructuras o archivos como páginas WEB HTML. En estes caso utilizaremos un código para desplegar una gráfica Sankey y analizar la energía de nuestro ejemplo, sin embargo pueden utilizar otras gráficas que pueden desarrollar o buscar como complemento, la idea es que pueda identificar la manera de enviar datos en tiempo real vía FT Optix.

Ventajas:

  • Utilización de código estructurado
  • Flexibilidad en la conectividad
  • Impacto en el tiempo de desarrollo
  • Notificaciones según el modelo operativo
  • Envió de datos a páginas web HTML
  • Alta fiabilidad
  • Compatible para implementar en sus aplicaciones
  • Flexibilidad y escalabilidad
  • Mejora en el flujo de información
  • Optimización de los datos
  • Monitoreo en tiempo real
  • Análisis de información
 

Descargas

Tenga en cuenta: deberá aceptar los Términos y Condiciones para cada descarga.

Archivo descargable ›
Términos y condiciones Aceptación. ROCKWELL AUTOMATION PROPORCIONARÁ ACCESO A LOS PRODUCTOS DE ROCKWELL (BUENAS PRÁCTICAS, APLICACIONES Y CONOCIMIENTOS) CON LA CONDICIÓN DE QUE USTED ACEPTE Y CUMPLA LOS SIGUIENTES TÉRMINOS Y CONDICIONES. USTED ACEPTA ESTAR OBLIGADO POR LOS TÉRMINOS DE ESTE ACUERDO DESCARGANDO, INSTALANDO, COPIANDO O UTILIZANDO PRODUCTOS. SI ACEPTA ESTOS TÉRMINOS EN NOMBRE DE OTRA PERSONA, EMPRESA U OTRA ENTIDAD LEGAL, USTED REPRESENTA Y GARANTIZA QUE TIENE AUTORIDAD COMPLETA PARA OBLIGAR A ESA PERSONA, EMPRESA O ENTIDAD LEGAL A ESTOS TÉRMINOS. SI NO ACEPTA ESTOS TÉRMINOS, NO DESCARGUE, INSTALE, COPIE, ACCEDA NI UTILICE EL SOFTWARE Y/O LOS PRODUCTOS Y SERVICIOS EN LA NUBE. 1. Rockwell Automation conserva la propiedad intelectual de todos los Productos y la documentación relacionada. No se otorgan derechos ni licencias distintos de los establecidos en este Acuerdo. La Empresa otorga a Rockwell Automation una licencia no exclusiva, mundial, libre de regalías, perpetua y no revocable para utilizar cualquier comentario que la Empresa proporcione con respecto a los Productos, incluso si la Empresa ha designado los comentarios como confidenciales. Rockwell Automation tendrá derecho a utilizar los comentarios sin restricción ni compensación para la Empresa. 2. La empresa no puede subarrendar, ceder, otorgar licencias, sublicenciar o transferir de otro modo ninguno de los Productos sin el consentimiento previo por escrito de Rockwell Automation. La empresa no puede asignar ni transferir de ninguna manera los derechos de acceso a los Productos sin el consentimiento previo por escrito de Rockwell Automation. Se prohíbe cualquier ensamblaje inverso, ingeniería inversa, des compilación y creación de trabajos derivados basados en los Productos por parte de la Empresa. 3. La Empresa reconoce que los Productos proporcionados en virtud de este Acuerdo son Información confidencial de Rockwell Automation y están protegidos por derechos de autor, patentes, marcas registradas y/o secretos comerciales vigentes o pendientes de Rockwell Automation, y la Empresa acepta mantener la confidencialidad al no divulgar los Productos o la documentación a terceros sin el consentimiento previo por escrito de Rockwell Automation y para proteger la confidencialidad de los Productos como lo haría con la información confidencial de ella misma. La Empresa acepta que su obligación de confidencialidad en virtud de este párrafo sobrevivirá a la expiración o terminación de este Acuerdo. 4. La Empresa acepta que los Productos provistos bajo este Acuerdo son modelos y ejemplos y su aplicación y resultados pueden variar dependiendo de las condiciones de cada cliente y proyecto. Rockwell Automation no garantiza los mismos resultados en cada caso. Este Acuerdo no se interpretará de ninguna manera como un compromiso por parte de Rockwell Automation en ningún momento para fabricar y/u ofrecer Productos para la venta. No existe un acuerdo a nivel de servicio explícito o implícito asociado con el uso de los Productos. Rockwell Automation no garantiza que las funciones contenidas en los Productos cumplan con los requisitos de la Empresa. La Empresa acepta usar todos los Productos solo de acuerdo con las instrucciones y solo para los usos previstos identificados en la documentación. 5. EXCLUSIÓN DE GARANTÍAS Y LIMITACIÓN DE RESPONSABILIDAD. LOS PRODUCTOS SE PROPORCIONAN "TAL CUAL". ROCKWELL AUTOMATION RENUNCIA A TODAS LAS GARANTÍAS, EXPLÍCITAS, IMPLÍCITAS O LEGALES, INCLUYENDO SIN LIMITACIÓN CUALQUIER GARANTÍA DE COMERCIABILIDAD O IDONEIDAD PARA UN PROPÓSITO EN PARTICULAR. ROCKWELL AUTOMATION NIEGA EXPLÍCITAMENTE TODAS LAS GARANTÍAS DE NO INFRACCIÓN Y NO GARANTIZA EXPRESAMENTE QUE LOS PRODUCTOS, EN SU TOTALIDAD O EN PARTE, ESTARÁN LIBRES DE ERRORES O VULNERABILIDADES DE SEGURIDAD. EN NINGÚN CASO, ROCKWELL AUTOMATION SERÁ RESPONSABLE DE (i) LA PÉRDIDA DE BENEFICIOS, LA PÉRDIDA DE AHORROS, EL TIEMPO DE INACTIVIDAD, LOS DAÑOS ESPECIALES, INDIRECTOS O CONSECUENTES DE CUALQUIER TIPO, O (ii) CUALQUIER LESIÓN PERSONAL, DAÑO A LA PROPIEDAD O DAÑO AL MEDIO AMBIENTE QUE SURJA DE O EN RELACIÓN CON ESTE ACUERDO, YA SEA EN UNA ACCIÓN CONTRACTUAL, DE RESPONSABILIDAD ESTRICTA O DE AGRAVIO, INCLUYENDO NEGLIGENCIA. 6. LA EMPRESA ACUERDA INDEMNIZAR Y EXIMIR A ROCKWELL AUTOMATION DE TODOS LOS COSTOS, PREMIOS, DAÑOS, GASTOS Y HONORARIOS (INCLUIDOS LOS HONORARIOS DE LOS ABOGADOS) RESULTANTES O RELACIONADOS CON CUALQUIER RECLAMACIÓN DE TERCEROS (INCLUYENDO EMPLEADOS Y AGENTES DE LA EMPRESA) CONTRA ROCKWELL AUTOMATION, SUS DISTRIBUIDORES, AGENTES, FUNCIONARIOS, DIRECTORES O EMPLEADOS POR LESIONES PERSONALES (INCLUYENDO LA MUERTE), DAÑOS A LA PROPIEDAD O DAÑOS AMBIENTALES RELACIONADOS O RESULTANTES DEL USO DE LOS PRODUCTOS. 7. En caso de que se exporte un Producto, la Empresa acepta cumplir con todas las Leyes y Reglamentos de Control de Exportaciones de los Estados Unidos aplicables, y las leyes de control de exportaciones aplicables de otros países. Este Acuerdo se regirá por las leyes del estado de Wisconsin. Este Acuerdo es el Acuerdo completo y exclusivo entre Rockwell Automation y la Empresa, y reemplaza todos los acuerdos anteriores, ya sean escritos u orales, relacionados con estos Productos.

¿Necesita ayuda?

Si necesita ayuda con alguna aplicación o tiene comentarios acerca del Innovation Center, por favor contáctenos.

¿Esto me resulta útil?

Poder tener un monitoreo de activos o consumos energéticos es una primera fase para entender el comportamiento de mis equipos y mi planta en general, la idea es poder estructurar nuestra jerarquía de consumo energético a como lo tenemos en nuestra planta.

Esta aplicación es la base para poder desarrollar los faceplates de los WAGES que Ud. requiera monitorear y puede complementar sus proyectos de análisis de datos en tiempo real enviando datos a gráficas en páginas HTML.

Aplica para cualquier industria o segmento industrial donde se busque comenzar a analizar y monitorear los consumos energéticos de la planta.

Esta funcionalidad puede ser replicable las veces que sean necesarias en sus proyectos, aumentando el valor de sus productos, optimización los costos de implementación y explotando los datos de sus medidores e instrumentación monitoreando y analizando los datos.

 

¿Cómo puedo hacerlo funcionar?

  • Hardware
    • Controladores compatibles con la conetividad a FT Optix
  • Software
    • FactoryTalk Optix (V1.5.6.0) o superior
  • Conocimientos previos 
    • Conocimientos básicos en FactoryTalk Optix, C#, html.
 
 
 
 

Guía de Implementación

 
 
 
  • Workflow step by step icon

    Paso 1

     

    Descargue el archivo con el programa en su carpeta de proyectos de FT Optix.

    Identificar la aplicación a utilizar: FactoryTalk Optix.

    Abrir el archivo EnergyMonitoring, en la ubicación donde haya realizado la descarga.

     

    Asegure tener instalado .NET SDK x64
    https://dotnet.microsoft.com/en-us/download

    Recuerde la ruta donde instalará el proyecto de Optix.

    energy-monitor-using-optix_Step 1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 1

     
  • Workflow step by step icon

    Paso 2

     

    Paso 2.1

     

    Explore la aplicación, abra la ventana principal, donde se podran ver los elementos que conforman esta demo.

     
     
    energy-monitor-using-optix_Step 2_1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 2_1

    Paso 2.2

     

    Dentro de la vista del proyecto identificará varios Folders: Faceplates, Levels, Model, Variables, que estaremos revisando para la creación de los Faceplates y creación del Navigation Panel.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 2_2.png

    energy-monitor-using-optix_Step 2_2

  • Workflow step by step icon

    Paso 3

     

    Creación de Faceplate

    En este caso crearemos el Faceplate para monitoreo de energía eléctrica.

     

    Paso 3.1

     

    En la carpeta Model se crea un Object llamado Electric.

     

    Con las Variables básicas para un medidor de energía eléctrica:

    • name
    • kw
    • v
    • i
     
    energy-monitor-using-optix_Step 3_1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 3_1

    Paso 3.2

     

    En la carpeta Faceplates se crea un Panel llamado ElectricFaceplate, que servirá para dar de alta a todos nuestros medidores de energía eléctrica que estamos considerando.

     

    Generando un Alias asociado a nuestro Objeto Electric del paso anterior.

     

    Cada objeto como las Label, Text box, Circular Gauge se asocian a la variable del Alias que le corresponde mostrar.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 3_2.png

    energy-monitor-using-optix_Step 3_2

  • Workflow step by step icon

    Paso 4

     

    Crear los Objetos para los medidores (meter) y definir la estructura jerárquica de los medidores de energía eléctrica que tenemos.

     

    Paso 4.1

     

    Debemos considerar cuantos medidores de energía eléctrica tenemos (en este caso son simulados, sin embargo, Ud puede asociarlos posteriormente a un controlador) y también definir como crearemos nuestra estructura jerárquica.

     

    En este ejemplo tendremos 17 medidores:

     

    Meter

    Name

    1

    Sub1

    2

    Sub2

    3

    Line 1

    4

    Line 2

    5

    Line 3-1

    6

    Line 3-2

    7

    Aux

    8

    Machine 1

    9

    Machine 2

    10

    Machine 3

    11

    Machine 4

    12

    Machine 5

    13

    MCC1

    14

    Compressor 1

    15

    Motor 1

    16

    Motor 2

    17

    Motor 3

     

    Con una jerarquía que normalmente será la que tengan en sus diagramas eléctricos.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 4_1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 4_1

     

    Paso 4.2

     

    En la carpeta Model > Variables > Electric se crean todos los Objetos asociados a los 17 medidores que tenemos considerados, con la misma estructura que hemos manejado: name, kw, v, i.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 4_2.png

    energy-monitor-using-optix_Step 4_2

  • Workflow step by step icon

    Paso 5

     

    Generamos las pantallas de los diferentes niveles que tenemos en la planta para la medición de energía:

    • Main
    • Substations
    • Areas: Lines and Auxiliar
    • Machines, MCC, Compressor
    • Motor (engine)

     

    En la carpeta Levels tenemos los Panel para la creación de los diferentes niveles:

    • Sub
    • Areas
    • Machines
    • Devices

    En estes caso son los Faceplates llamados ElectricFaceplate que asociamos a cada medidor según corresponda con Objetos meter.

     

    Paso 5.1

    Para el Panel Sub creamos dos medidores

    • Sub1 asociado meter1
    • Sub2 asociado meter2
       
     
    energy-monitor-using-optix_Step 5_1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 5_1

     

    Paso 5.2
    Para el Panel Areas creamos 5 medidores:

    • Line1 asociado meter3
    • Line2 asociado meter4
    • Line3_1 asociado meter5
    • Line3_2 asociado meter6
    • Auxiliars asociado meter7
     
    energy-monitor-using-optix_Step 5_2.png

    energy-monitor-using-optix_Step 5_2

     

    Y así con los demás Panel para los siguientes niveles y medidores.

    • Machines
    • Devices
  • Workflow step by step icon

    Paso 6

     

    Datos a la página web HTML.


    En la carpeta EnergyMonitoring > ProjectFiles>Sankey tenemos nuestros archivos como ejemplo para una página web HTML para ver datos en la gráfica Sankey.

    Es importante mencionar que los gráficos o librerías para la página web HTML pueden ser desarrollados a su mejor conveniencia u obtenerlos de otros templates, este es solo un ejemplo para mostrar como enviar datos a la página web.

    Son dos archivos:

    • Sankey.html – el cual estaremos revisando continuamente
    • Template-Sankey.html – que nos ayuda a enviar los datos desde Optix
       

    Paso 6.1

     

    En Sankey.html será el archivo donde estaremos revisando los datos para analizarlos en la gráfica Sankey.

     

    Aquí vemos la estructura de como estará definida nuestra gráfica Sankey prácticamente según nuestros niveles jerárquicos. 

     
    energy-monitor-using-optix_Step 6_1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 6_1

    Paso 6.2

     

    En Template-Sankey.html será el archivo que utilizaremos para construir con los datos de Optix nuestra página web HTML.

     

    Principalmente nombraremos las variables como $01, $02 … $17, asociando a los medidores que creamos en nuestra aplicación de Optix.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 6_2.png

    energy-monitor-using-optix_Step 6_2

    Paso 6.3

     

    En nuestra aplicación de Optix en la carpeta UI > MainWindow encontraremos nuestro RuntimeChartHTML, el cual es un NetLogic para enviar los datos de Optix a la página web HTML, escrito en C#.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 6_3.png

    energy-monitor-using-optix_Step 6_3

    Paso 6.4

     

    Revisando el código C# de RuntimeChartHTML encontramos el bloque donde hacemos la asociación de las variables de nuestra página HTML con los objetos creados en Optix.

     

    $01 asociado al dato de Optix del objeto meter1/kw

     

    Ya que lo que analizaremos en la página HTML en la gráfica sankey son kw.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 6_4.png

    energy-monitor-using-optix_Step 6_4

  • Workflow step by step icon

    Paso 7

     

    De igual manera creamos Faceplates para poder estructurar de manera manual nuestra jerarquía en un Panel para el Energy layout.

    energy-monitor-using-optix_Step 7.png

    energy-monitor-using-optix_Step 7

  • Workflow step by step icon

    Paso 8

     

    Paso 8.1

     

    Ejecute la aplicación y podrá ver la medición de los consumos energéticos simulados (posteriormente podrá ligarlos a sus medidores reales).

     

    De primera instancia el layout de energía.

     
    energy-monitor-using-optix_Step 8_1.png

    energy-monitor-using-optix_Step 8_1

     

    Paso 8.2

     

    Substation

     
    energy-monitor-using-optix_Step 8_2.png

    energy-monitor-using-optix_Step 8_2

     

    Paso 8.3

     

    Areas

     
    energy-monitor-using-optix_Step 8_3.png

    energy-monitor-using-optix_Step 8_3

     

    Paso 8.4

     

    Machines

     
    energy-monitor-using-optix_Step 8_4.png

    energy-monitor-using-optix_Step 8_4

     

    Paso 8.5

     

    Devices

     
    energy-monitor-using-optix_Step 8_5.png

    energy-monitor-using-optix_Step 8_5

     

    Paso 8.6

     

    Sankey HTML

     
    energy-monitor-using-optix_Step 8_6.png

    energy-monitor-using-optix_Step 8_6

  • Workflow step by step icon

    Paso 9

     

    En la carpeta de su proyecto EnergyMonitoring > ProjectFiles > Sankey podrá abrir la página Sankey.html y ver la información desde un explorador para analizar la gráfica Sankey.

     

    Podrá ver la información que se envía directamente de Optix a la página HTML y analizar la información.

    energy-monitor-using-optix_Step 9.png

    energy-monitor-using-optix_Step 9

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energy-monitor-using-optix_Step 1

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energy-monitor-using-optix_Step 2_1

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energy-monitor-using-optix_Step 2_2

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energy-monitor-using-optix_Step 3_1

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energy-monitor-using-optix_Step 4_2

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energy-monitor-using-optix_Step 5_2

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energy-monitor-using-optix_Step 6_2

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energy-monitor-using-optix_Step 7

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energy-monitor-using-optix_Step 8_4

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energy-monitor-using-optix_Step 8_5

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