Sistemas Scada Nivel I PDF
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Esta gua es resultado de un trabajo de revisin, ampliacin y actualizacin de unas guas de InTouch desarrolladas por los estudiantes Natasha
Folcades y William Torres en su tesis de grado (2007) cuya tutora fue la Dra. Ana Isabel Gonzlez Santos.
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Esta gua de InTouch pretende dar un acercamiento sencillo, a travs de ejemplos y resaltando
los aspectos principales, a la temtica de diseo de aplicaciones SCADAS con esta poderosa
herramienta. Para mayor informacin y detalles el lector puede revisar los manuales de
referencia y de usuario (referente and user guides) que se instalan con el paquete de InTouch
as como a la ayuda en lnea. Dicha documentacin es bastante detallada y completa, por lo
que en todos estos casos seguramente encontrar la respuesta a sus dudas.
InTouch consta de tres programas fundamentales: Application Manager, Windows Maker y
Windows Viewer.
1. Instalacin de InTouch.
Para ver los requerimientos de software y hardware de InTouch, remitirse al ReadMe que viene
con la Instalacin. En esta gua se trabaja con la versin InTouch 9.5, para la que se cumple:
Harware:
Parmetro
Versin9.5
CPU
PC a 1.26Ghz ms rpido.
Memoria RAM
512MB - 1GB
Disco duro
4GB
Grfico
Sper VGA
Resolucin
1024x768 ms
Software:
Sistema Operativo
Versin 9.5
Service Pack 4
Service Pack 4
Service Pack 2
Service Pack 1
InTouch Runtime
InTouch Development
InTouch Help Files
InTouch PDF Documentation
InTouch Demo Applications
Demos (1280x1024, 1024x768, and 800x600)
InTouch Supplementary Components
InTouch SPCPro
InTouch Recipe Manager
InTouch SQL Access
Symbol Factory.
16 Pen Trend
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Actualizacin de la licencia.
InTouch proporciona la licencia en forma de un fichero .lic que especfica a que mdulos del
paquete se tiene acceso y por cuanto tiempo. Para actualizar la licencia se debe invocar al
programa License Utility. Hay dos formas de hacerlo:
1. En el menu Help de Window Maker, pulsar About y aparecer el siguiente cuadro
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En este primer paso vamos a crear una aplicacin, por tanto, pulse
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Para comenzar a trabajar con la ventana puede ir a Buscar en File: New, pulsar el icono
Defina un nombre para la ventana, y un comentario sobre la misma. El campo nombre puede
contener hasta 32 caracteres y el nico carcter del teclado que no admite es la comilla doble. El
campo comentario solo se utiliza con propsitos de documentacin pero no es utilizado por la
aplicacin en ninguna otra situacin. Por el momento, si lo desea puede dejar el resto de las
propiedades como aparecen por defecto.
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Frame Style:
Single: Es una ventana o marco tpico 3D que puede tener una barra de ttulo y controles
de tamao.
Double: Es una ventana 3D que no tiene barra de ttulo ni controles de tamao, aunque
estos se le pueden agregar por otras vas.
None: Es una ventana sin bordes ni controles de tamao. Si se le agregan se convierte en
una ventana con borde 3D a la que puede modificrsele su tamao.
Title Bar: La barra de ttulo puede utilizarse para mover la ventana. Si se selecciona esta opcin
no podrn seleccionarse los estilos Double y None.
Size Controls: Permite al usuario modificar el tamao de la ventana en tiempo de ejecucin.
Dimensions: Se utilizan para especificar las dimensiones de la ventana que se est creado. Se
especifican en los trminos usuales de Windows, o sea, coordenadas de la esquina superior
izquierda, ancho y alto.
Paso 3: Crear las representaciones grficas.
Luego de haber creado una nueva ventana, se crearn los grficos que representen el proceso.
Estos grficos pueden ser dibujados con la ayuda de las herramientas de dibujo que brinda
InTouch pueden ser seleccionados de la librera de smbolos predefinidos. Las herramientas
propias para dibujo se encuentran agrupadas en dos barras. Existe una barra o paleta de dibujo
a la derecha del rea de ventana y de la cual nos podemos auxiliar para realizar los grficos:
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Tambin existe una barra al pie del rea de ventana, en posicin horizontal, que podemos
utilizarla para realizar operaciones de organizacin y de otros tipos con los objetos presentes en la
ventana y que tengamos seleccionados:
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bitmap.
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Para ubicar los textos en la ventana se seleccionan y se ubican en la posicin deseada. Estos
textos se comportan como smbolos.
En nuestra aplicacin, como en muchas aplicaciones SCADA, se necesitan textos que se
utilicen como smbolos dinmicos para representar nmeros, que en general representan
medidas de alguna magnitud sensada en el proceso bajo supervisin. En nuestra aplicacin
puede ser el nivel en el tanque principal.
Para representar un nmero entero en pantalla como cadena o texto dinmico Intouch utiliza
el smbolo #. Si se va a representar un nmero real, por ejemplo, con tres lugares despus de la
coma como precisin, se debe poner #,###. En nuestro caso se necesita un nmero entero por
lo que basta con #.
Se puede cambiar el estilo de los textos a gusto usando la barra de formato.
A continuacin se muestra como va quedando la aplicacin:
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Al dar doble clic sobre el smbolo o seleccionar Animation Links.. del men emergente o
popup anterior, aparece la ventana:
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Diccionario de Tagnames:
Para entrar una nueva variable a la base de datos es necesario crear dicha variable o tagname
en el Diccionario de tagnames. En tiempo de corrida la base de datos contiene los valores de
todos los datos actualizados. Para lograr esto InTouch requiere informacin acerca de todas las
variables. A cada variable se le asigna un tagname y un tipo y segn sea, se determina si
necesita informacin adicional. Es precisamente el Diccionario de tagnames el mecanismo que
se utiliza para entrar toda esta informacin a la base de datos.
Para crear tagnames utilizando el diccionario se realizan los siguientes pasos:
En el recuadro Tagname se pone por defecto el nombre que se escogi para la
variable.
En Type se escoge cual es el tipo de variable que se va a utilizar, en este
caso como la variable es discreta y se tendr comunicacin con un servidor de
entrada-salida (ms adelante) se escoge el tipo I/O Discrete
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Al escoger un tipo, el recuadro detalles (Details) vara segn la seleccin que hagamos, en este
caso quedara como la siguiente figura:
Como se observa la variable del tipo I/O pide un Nombre de Acceso (Access Name) y un Item
para lograr establecer las comunicaciones. Veamos de que se trata:
Comunicaciones I/O.
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Pulsar el botn Access Name y aparece el cuadro de dilogo del mismo nombre.
Pulsar el botn Add, y aparecer el cuadro de dilogo que permite agregar un nuevo
Access Name.
Se llena como la figura anterior. Se debe aclarar que en el Node Name se escribe el
nombre del nodo donde estar la aplicacin servidora, que en este caso es la misma
computadora por lo que no se escribe nada. En Application Name se escribe Simulate
que es un programa creado por InTouch para simular procesos sencillos, se comporta
como un servidor de I/O genrico. En el Topic Name se pone PLC1, ya que la
aplicacin simular que se comunica con este PLC. El protocolo a usar ser DDE
Seleccionar OK y as se ha adicionado un nuevo Access Name.
Luego seleccionar Close y ya casi se ha terminado
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Cmo es una nueva variable al seleccionar OK, pedir definir el nuevo tagname, dar
Aceptar y aparece el Diccionario de tagnames.
El tipo de esta variable como se sabe es I/O Discrete. El Access Name no se tiene
que volver a definir, ya que todas las variables sern llamadas del programa
Simulate usando el enlace de comunicacin PLC1, y esta informacin ya est
registrada en el Access Name PLC1. S hay que cambiar el Item, que para este
caso es V3, que es el dato que da Simulate para monitorizar una vlvula de salida
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Bomba.
La bomba se hace de forma similar a las vlvulas, ya que su comportamiento es el mismo y
transita por dos valores ON y OFF, aunque aqu probaremos otro tipo de animacin.
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Tanque principal.
Este tanque es una variable analgica, ya que su nivel vara con el tiempo y toma diferentes
valores.
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Ya el tanque est animado. Para animar los dems tanques se tendr que hacer con variables
internas porque Simulate no da la opcin de tener otras variables de entrada-salida. Si quiere
seguir avanzando puede asociar a los dems tanques la misma variable, solo con el propsito
de animacin. Ilustraremos a continuacin una forma de hacerlo utilizando Tags o variables
internas.
Tanque de agua.
Para crear una variable o Tag interno se trabaja en la primera parte de la misma forma que se
ha estado haciendo para el resto de las variables:
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D clic en OK
Por otra parte, de regreso a la ventana Fill Color->Analog Expression se escoge los
rangos de valor a animar y los colores deseados (idem al tanque anterior).
D clic en OK
Ya tiene configurado el tanque de agua para que cambie su color y se vaya llenando poco a
poco con el cambio de la variable Tanque_agua. Ahora bien, esta variable la declaramos como
un tag interno, solo utilizado dentro de InTouch.. Que hacer entonces para cambiar su valor?
Para esto nos podemos auxiliar de los scripts de InTouch. Dediqumosle algo de tiempo.
InTouch permite diferentes tipos de Scripts que van desde los que alcanzan toda la aplicacin
(application scripts), los aplicados a una ventana (Windows scripts), que se activan con la
combinacin de una tecla (key scripts), accin de un botn (Action Pushbutton scripts),
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cambios en los datos (data change scripts), condicionales (condition scripts), que ejecutan un
control ActiveX (ActiveX scripts), hasta las funciones de script (QuickFunctions Scripts) que
se pueden invocar desde otros tipos de scripts o enlaces de animacin.
Aunque todas estas son opciones que se pueden considerar, nos concentraremos en uno de
ellos: los script condicionales por ser los que mayor uso tienen en aplicaciones reales. Para
especificidades sobre el resto puede remitirse a la ayuda en lnea y los manuales de referencia y
usuario.
Los scripts condicionales se enlazan con etiquetas discretas o expresiones lgicas que
devuelven TRUE o FALSE.
Existen 4 tipos de scripts que pueden aplicarse a una condicin:
On True: Se ejecuta una sola vez cuando ocurre una transicin de la condicin hacia
TRUE.
On False: Se ejecuta una sola vez cuando ocurre una transicin de la condicin hacia
FALSE.
While True: Se ejecuta repetidamente mientras la condicin evaluada sea TRUE. La
frecuencia de ejecucin se puede especificar en la ventana de creacin del script y se
expresa en milisegundos.
While False: Se ejecuta repetidamente mientras la condicin evaluada sea FALSE. La
frecuencia de ejecucin se puede especificar en la ventana de creacin del script y se
expresa en milisegundos.
Una observacin importante a tener en cuenta ac es que se est hablando de transiciones. Por
ejemplo, si una condicin inicial es TRUE y hay un script condicional ligado a ella, de tipo ON
TRUE, la condicin debe primero ir a FALSE y despus a TRUE para que ocurra una transicin
y el script se active!
En nuestro caso vamos a controlar el nivel del tanque de agua variando mediante un script
condicional el valor de la variable Tanque_agua definida previamente.
Para definir un script despliegue el explorador de aplicaciones a la derecha del Windows Maker,
despliegue el submen Script, d clic derecho sobre Condition, y seleccione New:
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El editor de script es realmente sencillo de operar, con botones que facilitan la insercin de las
instrucciones y su validacin. El script que se ha programado en este caso sigue la siguiente
lgica:
Si la vlvula de agua est cerrada (FALSE en la condicin) entonces si el nivel del tanque no es
mayor que 1000 incrementarlo en 1 cada 100 mseg, de lo contrario fijarlo en 1000.
Si la vlvula de agua est abierta (TRUE en la condicin) entonces si el nivel del tanque no es
menor que 1 decrementarlo en 1 cada 1000 mseg, de lo contrario fijarlo en 1.
Ya tiene el script y la simulacin del llenado del tanque de agua se manejar a travs del
) que aparece en la
script. Puede probar la animacin dando clic en el texto Runtime! (
esquina superior derecha de la ventana del Window Maker.
Complete de la misma forma la animacin para el tanque que contiene extracto de
refresco.
Animar el texto #.
Este texto est asociado al valor del nivel del tanque, por lo que ser muy fcil animarlo.
Dar doble clic y en la librera de animaciones seleccionar Value Display > Analog,
ya que lo que va a variar es el valor que se representa en pantalla segn el valor
que tenga el tanque.
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El botn comenzar.
Con este botn se va a hacer cosas diferentes, se trabajar como una celda, es decir como el
wizard que es, anteriormente no se ha hecho as para poder observar todas las potencialidades
de la librera de animaciones y porque el comportamiento era ms tpico de smbolos dinmicos
(que varan su estado de acuerdo a determinadas variables). En este caso el botn se ha
insertado en la pantalla para iniciar o detener una accin, pero no cambia de estado a menos
que el usuario acte sobre l.
Sin alterar su condicin dar doble clic, y aparece en pantalla un cuadro de dilogo
preguntando por una variable discreta. En este caso escribir start
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Con este botn se terminan las animaciones fundamentales de la aplicacin que nos interesan
por el momento. Puede ejercitar cambiando de color las tuberas en dependencia del estado de
las vlvulas para transmitir la idea de que est circulando o no lquido por las mismas.
Paso 9: Simulacin del proceso batch.
Para poder simular el proceso al que se le ha diseado el sinptico y la monitorizacin, se debe
configurar el enlace de comunicacin que se ha creado: PLC1.
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Ajuste la simulacin (scripts, rango de valores de los tanques, etc.) hasta que los resultados de
la simulacin le satisfagan. En el resto de la actividad realice el diseo de todas las pantallas de
su proyecto final y comience su simulacin. Suerte!
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Se plantea que cuando el tanque principal tenga un valor de nivel superior a 800 se
active una alarma que se encuentra en otra ventana, esta ventana se abre cuando se
presione el botn Alarmas.
Note que InTouch incluye los tres tipos de alarmas. La primera seccin corresponde con
Alarmas Absolutas, que es el tipo seleccionado en nuestro caso, la segunda seccin Alarmas
Relativas y la tercera seccin Alarmas por razn de cambio.
Como se muestra en la figura anterior se escoge una alarma de tipo High (alta), en la que
su lmite ser
800 y tiene prioridad 1. Luego se selecciona Close. Se aconseja
estudiar las otras opciones de este recuadro con la Ayuda de InTouch y el resto de los tanques.
Con este sencillo paso tenemos creada una alarma.
contendr las alarmas.
Crear Nueva Ventana: Para crear una nueva ventana ir al Application Explorer (es el
explorador que est a la izquieda en el Windows Maker) y en Windows dar clic derecho
> New.
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En el Tag General se utiliza para configurar las propiedades del visor de Alarmas. En
este Tag adems (dentro del panel Properties y Default Query Properties) se puede
especificar cosas tales como escoger el rango de prioridad de la alarma (la ms
prioritaria es la 1) que se quiere representar, filtrarla por estado de las alarmas
(reconocidas, no reconocidas, todas), si se quiere de forma histrica o inmediata (Query
Type), y el grupo de alarmas a representar (Alarm Query).
Complete la configuracin segn la figura anterior.
En el tag Message se puede escoger entre otras cosas el formato del da, el formato del
tiempo, la fuente de la letra y las columnas a representar:
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En el tag Color puede escoger el color para la ventana, para la alarma no reconocida,
para la alarma reconocida, para los eventos, etc.:
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El prximo paso es dotar al botn insertado con la funcionalidad necesaria. Lo que se quiere
realizar aqu es reconocer la alarma cuando se d clic sobre el botn. Como procesar el clic del
botn? Hay que crear una accin asociada con este evento y programar un script (recuerde que
existe un tipo de script de teclado). Veamos como hacerlo:
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Ya en guas anteriores habamos revisado algo de las propiedades de las variables. En general
se puede decir que una variable InTouch la trata como una especie de objeto (se le define un
comportamiento y tiene una serie de atributos o propiedades). Para acceder a los atributos de la
variable (tales como el valor) se accede con un operador especial: el punto (.). Cuando se escribe
cualquier variable y a continuacin se pone . y se da doble clic se despliega inmediatamente
una ventana con las propiedades definidas para esa variable (no todas las variables tienen las
mismas propiedades, depdender del tipo con que se hayan definido). Simplemente buscamos
la de inters y damos clic. Veamos el proceso:
Escribir Tanque_principal. y dar doble clic al lado del punto. Se despliega la galera de
funciones que se pueden usar asociadas a esta variable. En este caso nos interesa la
propiedad AckValue que es la que permite dar reconocimiento a una alarma (con valor
1). Una va alternativa puede ser dar doble clic en el editor sin escribir el nombre de la
variable. En este caso se desplegar una ventana con la lista de tag y un comboBox en
la parte inferior para seleccionar una propiedad (dot field, por defecto en none). Click
en OK y se copiar el nombre de la variable ms el atributo seleccionado. Complete
segn la siguiente figura:
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Ahora nos queda programar el botn Alarma de la ventana principal. En este caso queremos
que cuando esto ocurra aparezca la ventana de alarma. El procedimiento es muy similar,
vemoslo:
Como ejercicio realice el diseo de una alarma de nivel bajo para el mismo tanque.
Nota importante: Existe otra forma de representar alarmas y es mediante los ActiveX
Controls que se encuentran en la galera de Wizards. Puede probar con el AlarmViewerCtrl,
que es muy similar al que se ha visto en cuanto a funcionalidad, pero con un mejor diseo y
con mayores prestaciones.
Otras consideraciones sobre las alarmas:
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tipo de variable, a la prioridad, al nivel que debe reconocerla, etc. Para crear grupos de
alarmas debe ir a la opcin Special/Alarm Groups.. del men del Windows Maker.
Por defecto, InTouch elimina el reporte de la alarma cuando esta retorna a la condicin
normal. Esto en ocasiones no es conveniente debido a que puede durar poco y si no se
est visualizando la ventana de alarma se perder el reporte de alarma y no se sabr si
el operador la detect o no. Para cambiar esta configuracin se debe seleccionar la
opcin Special/Configure/Alarms.. y dentro de ella desmarcar la opcin RTN implies
ACK (que significa Return To Normal implies ACK). Hgalo, vuelva a correr la aplicacin
y observe los resultados.
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Para configurar sus propiedades, dar doble clic sobre la tendencia seleccionada en el
men Special seleccionar Animation Links. Aparecer en pantalla el cuadro de dilogo
de configuracin:
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Explicar todas las opciones que aqu aparecen, por dems bastante intuitivas, no es objetivo de
esta gua. Puede remitirse a la ayuda para mayores detalles. Configure la ventana como aparece
en la figura anterior. A continuacin se comentan las ms importantes:
Time Span: En el Time Span se introduce el tiempo que se quiere que se visualice
horizontalmente, en el eje de las X. Luego se escoge el incremento que se desea, por
ejemplo si se teclea 1 y se escoge Min el ancho del eje horizontal ser de 1 minuto.
Sample: En el Sample se introduce la frecuencia con la que se desea que se actualicen
los datos en el grfico. Luego se escoge el intervalo de tiempo, por ejemplo si se escribe 1
y se escoge Sec el grfico se actualizar cada 1 segundo.
Color: En Color se introduce el color del fondo y del borde de la tendencia.
Time Divisions: En Time Divisions/Number of Major of Div. se introduce la cantidad
de divisiones que se desea hacer en el tiempo. En Minor Div/Major Div se introducen
las divisiones que se quiere hacer dentro de la divisin mayor.
Top/Bottom Label: Se selecciona si se quieren las etiquetas arriba o abajo del grfico.
En las otras opciones para configurar el tiempo se selecciona la precisin que se desea
que aparezcan(HH:MM:SS).
Value Divisions: En Value Divisions, se configura el eje Y del grfico. Las opciones de
configuracin tienen el mismo significado que las de Time Divisions.
Expression: En los cuadros de Expression, se escribe la variable o la expresin que se
quiere graficar en la tendencia. Se puede escoger el color que se desea y el ancho.
Seleccionar Only update when in memory si se desea que se actualice solo si la
ventana est abierta, de lo contrario estar actualizndose constantemente.
Seleccionar OK, y ya se ha configurado la tendencia que en este caso ser para la
variable Tanque_principal.
Si se desea mejorar la ventana adicinale textos aclaratorios. Note la figura que aparece
a continuacin:
Tendencia Histrica.
Este tipo de tendencia permite realizar un estudio de los datos de las variables en intervalos de
tiempo pasados. No son dinmicas y a diferencia de las de Tiempo Real no se actualizan
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constantemente sino cuando se les indica que lo hagan. Para que una variable pueda ser
analizada en estas tendencias es necesario que se haya seleccionado la opcin Log Data en el
Diccionario de tagnames. Veamos un ejemplo:
Como se puede observar muchos de los campos coinciden con las tendencias de tiempo real. A
continuacin se comentan los aspectos ms importantes:
En el cuadro Historical Tag escribir la variable que se desea usar en esta tendencia,
es una variable nueva y tiene que ser del tipo Hist Trend. Si no se ha creado InTouch te
pregunta si se desea crear en ese momento.
En Initial Time Span teclear la longitud de tiempo que se desea que aparezca en el
eje de las X. Escoger el intervalo de tiempo, similar a la otra tendencia.
Seleccionar el Initial Display Mode que se desea segn lo siguiente:
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Initial
Mode
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Display Descripcin
Min/Max
Average
Como ltimo paso para tener listas las tendencias histricas hay que realizar un grupo de
operaciones adicionales que le indican a InTouch, entre otras cosas, que se quiere habilitar el
registro de histricos:
Ya las tendencias estn listas para simularse. Cuando simule la aplicacin d doble clic en el
grfico de histricos y configure la seccin Chart Length de la siguiente forma:
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Nota final: En la galera de Wizards existen varias opciones para trabajar con tendencias, te
invito a explorarlas y ver sus comodidades.
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Desde el men de Inicio, sealar Todos los Programas, luego Wonderware y por ltimo
dar clic en
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En el panel derecho del SMC, en la columna Nombre, dar doble clic en Default Group.
Aparecen los nodos creados:
Ahora dar doble clic en Local y el archivo registrado para este nodo aparece en pantalla :
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Es una utilidad que muestra la organizacin de todos los tagnames, y donde puedes ver las
animaciones utilizadas, su procedencia, su ubicacin entre otras caractersticas.
Para usar InTouch Cross Reference:
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El InTouch Application Publisher es una herramienta que crea un auto extrable que contiene
todos los ficheros necesarios para instalar la aplicacin en otro nodo InTouch, sobre todo para
minimizar el tiempo de carga por Internet.
Para usar InTouch Application Publisher:
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DBDump y DBLoad.
DBDump y DBLoad son dos programas utilitarios de base de datos. DBDump permite exportar
una aplicacin InTouch al Diccionario de Tagnames como un archivo de texto que puede
accederse desde otro paquete como Microsoft Excel para efectuar modificaciones,
almacenamiento, etc. DBLoad permite que una base de datos de tagnames, creada en otro
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paquete como Excel o un archivo DBDump de otra aplicacin InTouch, sea cargada en una
aplicacin InTouch existente.
Contador de Tagname.
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