Descarga PHS Thermal Process Simulator
Prueba el simulador en Windows y controla el proceso desde tu PLC cliente OPC UA.
En este artículo vemos cómo funciona PHS Thermal Process Simulator, una herramienta pensada para practicar control de procesos físicos sin tener delante la planta real. La aplicación levanta un modelo de proceso en el navegador y expone las variables necesarias por OPC UA, de forma que un PLC pueda leer estados y escribir órdenes.
Para simulaciones industriales más complejas y completas existe SIMIT de Siemens; aquí buscamos algo más ligero, directo y preparado para practicar rápido.
La idea es sencilla: arrancar el programa, abrir el simulador, pasar a modo remoto y controlar el proceso desde un PLC cliente OPC UA. En este ejemplo el caso natural es un Siemens S7-1500 con PLCSIM Advanced, pero el concepto sirve para cualquier controlador capaz de actuar como cliente OPC UA.
Demostración del simulador arrancando, cambiando de modo y respondiendo al control desde PLC por OPC UA.
Qué es y para qué sirve
El objetivo no es sustituir a plataformas comerciales complejas de simulación completa, sino disponer de una herramienta didáctica y directa: una pequeña planta virtual que se comporta como un proceso físico y que se puede controlar desde un PLC.
Esto permite probar lógicas de llenado, vaciado, trasiego, intercambio de calor, alarmas, permisivos, secuencias y regulaciones antes de ir a una instalación real. Cuando no tenemos bomba, válvulas, depósitos ni sensores en la mesa, el simulador hace de planta.
Enfoque plug and play
El paquete está preparado para arrancar con doble clic. Incluye el ejecutable y las dependencias necesarias, por lo que no hace falta montar un entorno Python ni instalar librerías manualmente para usarlo.
Al arrancar, la aplicación inicia el servidor local, abre la interfaz web y deja disponible el servidor OPC UA en el PC donde se está ejecutando.
Los equipos y fluidos responden a órdenes y a la física simplificada del modelo.
El PLC debe mantener comunicación, escribir consignas y comprobar estados.
Los tutoriales guiados permiten practicar objetivos concretos paso a paso.
Requisitos mínimos
- Windows 10 u 11 de 64 bits.
- Un PLC o simulador de PLC capaz de trabajar como cliente OPC UA.
- Red accesible entre el PLC y el PC donde se ejecuta el simulador.
- Para seguir el ejemplo Siemens, viene bien revisar antes el artículo Cliente OPC UA en PLC Siemens S7-1500 con TIA Portal.
Pantalla inicial del simulador mientras arranca el servidor OPC UA y la interfaz web.
Arranque e interfaz
Ejecutar el paquete
Una vez descomprimido el paquete, ejecutamos el programa principal. La carpeta incluye el ejecutable y los elementos internos necesarios para que la aplicación funcione de forma autónoma.
Después del arranque, el navegador se abre con el modelo cargado. Desde aquí podemos observar valores, actuar en modo local o preparar el control remoto.
Interfaz web con el proceso y el panel lateral de control y tutoriales.
Modo claro y oscuro
La interfaz permite cambiar entre modo claro y modo oscuro. No afecta al comportamiento del modelo; solo ayuda a trabajar mejor según el entorno, la iluminación o la captura que queramos preparar para documentación.
Modos y modelos disponibles
Local y remoto
El simulador dispone de dos modos de trabajo:
- Local: el proceso se controla desde la propia interfaz web.
- Remoto (PLC): la planta queda gobernada por las órdenes recibidas desde el PLC a través de OPC UA.
Cuando se pasa a modo remoto, la lógica de control debe venir desde fuera. El modelo ya no se maneja como una demo visual, sino como una planta que espera órdenes coherentes de un controlador.
Transporte, calor y recuperación
La herramienta incluye varios modelos para practicar distintos niveles de complejidad:
Mover fluido de un tanque a otro mediante bomba y válvulas.
Intercambiar energía para calentar el fluido durante el trasiego.
Calentar, enfriar y aprovechar parte de la energía del proceso anterior.
Modelo de transporte: depósitos, bomba, válvulas y señales de estado.
Modelo de calor: se añade intercambio térmico para practicar regulación.
Modelo con recuperación: más variables, más estados y más decisiones de control.
Control desde PLC por OPC UA
La parte interesante empieza cuando el simulador entra en modo remoto. A partir de ese momento, el sistema responde a las órdenes escritas por el PLC y mantiene actualizados los estados, medidas y alarmas para que el programa de control pueda tomar decisiones.
La simulación corre en la IP del PC donde se ejecuta el programa y publica OPC UA en el puerto 4840. El endpoint tendrá esta forma:
opc.tcp://IP_DEL_PC:4840Conexión y endpoint
El primer paso del tutorial guiado es comprobar la comunicación. Debe existir un cliente OPC UA conectado de forma permanente al servidor del simulador. En Siemens, esto implica preparar la interfaz de cliente, importar o navegar los nodos y descargar el proyecto al PLC o a PLCSIM Advanced.
Primer paso del tutorial: validar que hay conexión OPC UA abierta.
Cliente OPC UA en TIA Portal conectado al servidor publicado por el simulador.
Listas de escritura
Conviene no escribir directamente sobre cualquier variable del modelo. Lo ideal es crear el programa de control alrededor de las Write Lists: listas preparadas para que el PLC escriba órdenes, consignas o aperturas de válvulas de forma ordenada.
La velocidad de simulación también se puede ajustar desde las variables correspondientes. Esto permite hacer pruebas más lentas para depurar o más rápidas para ver la evolución completa del proceso.
La simulación puede acelerarse o pausarse para ajustar las pruebas de control.
Tutorial guiado
Además del control libre, el programa incluye tutoriales guiados con objetivos concretos. En el modelo de transporte, por ejemplo, se pide llenar el tanque inicial. Para lograrlo desde el PLC hay que abrir la válvula correspondiente, comprobar que el caudal aparece y seguir avanzando por la lista de pasos.
En esta prueba se abre la válvula FV-100 al 55 %. No hay todavía una regulación especial: es una escritura simple desde el PLC para comprobar que el modelo responde.
Escritura desde el PLC: apertura de FV-100 al 55 % mediante la lista de escritura.
El modelo refleja la orden recibida y el proceso empieza a comportarse en consecuencia.
El checklist del tutorial avanza al cumplirse las condiciones de proceso.
El tutorial de calor sigue la misma lógica, pero ya obliga a pensar en control de temperatura, dinámica térmica y regulación PID. Ahí es donde la herramienta gana valor: obliga a pasar de “muevo una variable” a “controlo un proceso”.
En definitiva, el simulador busca ser esa planta física que muchas veces no tenemos delante cuando queremos probar controles de nivel, temperatura, alarmas, enclavamientos o secuencias. De forma didáctica, ayuda a entender conceptos básicos de proceso antes de ir a campo.
Descargas
Desde aquí se puede descargar el paquete comprimido del programa.
PHS Thermal Process Simulator
Archivo comprimido con el ejecutable y sus dependencias.
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