proyecto de laboratorio remoto de automÁtica: …

LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: Trabajos realizados y planes de futuro

Ramon Costa, Luis BasañezInstitut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC)

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

Índice! Marco Académico! Trabajos Realizados

" Plantas de variable Continua! Herramienta soft! Plantas

" Plantas de variable Discreta! Herramienta soft! Ascensor

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

Marco del proyecto

! Titulación de Ingeniería Industrial (Intensificación en Automática) de la ETSEIB

! Programa de doctorado en Automatización Avanzada y Robótica del IOC

Segundo curso

tercer curso

cuarto curso

Control porComputador

Robótica Industrial

Sistemas Informáticosde tiempo real Tecnología de control

Marco Académico

Dinámica de Sistemas

Análisis de señales

Sistemas de ProducciónIntegrados

Modelado y Simulaciónde sistemas dinámicos

Control Avanzado

quinto curso

Dinámica de Sistemas

Control porComputador

Intensificación enautomática

•30-50 estudiantes•1 vez/año•Lab. Especifico

troncales

•300-400 estudiantes•2 veces/año•Lab. Genérico

Composición Lab. Genérico

ServosistemaLJ PCL812PG

Fuente Alimentación

•Windows NT’4.0+SP3

•MATLAB 5.1

•RT Toolbox (Humosoft)

•Aplicación propia

Servosistema LJ http://www.ljgroup.com

Índice√ Marco Académico# Trabajos Realizados

# Plantas de variable Continua# Planteamiento! Herramienta soft! Plantas

" Plantas de variable Discreta! Herramienta soft! Ascensor

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

Plantas de variable Continua

! Experiencias en el área de control lineal digital

! Sistemas de control no lineales (doctorado)

! Restricciones de tiempo real (tareas periódicas)

CONTROLADORES DE ESTRUCTURA FIJA

Planta

+

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# Plantas de variable Continua√ Planteamiento# Herramienta soft! Plantas

" Plantas de variable Discreta! Herramienta soft! Ascensor

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

Arquitectura software del sistema

! Estructura Cliente/servidor! Servidor: Servidor de Experimentos

" Módulo de Tiempo de Real" Gestión de datos-Gestión de red" Linux+RTLinux

! Sistema de realimentación visual

Arquitectura software del sistema: Esquema del servidor

Arquitectura software del sistema: Aplicación Cliente

Sistema de realimentación visual

InternetInternet

Servidor Multimedia

http://www.axis.com

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# Plantas de variable Continua√ Planteamiento√ Herramienta soft# Plantas

" Plantas de variable Discreta! Herramienta soft! Ascensor

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

Plantas: Sistema de Levitación Magnética

ECP Systems Modelo 730

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√ Plantas de variable Continua√ Planteamiento√ Herramienta soft√ Plantas

# Plantas de variable Discreta# Planteamiento! Herramienta soft! Plantas

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

Plantas de variable Discreta : PlanteamientoX=0X=0

Estado 1Estado 1 Estado 2Estado 2 Tabla de transicionesTabla de transicionesy tabla de salidas

X=1X=1

y tabla de salidas X=0X=0

X=1X=1

Y=0Y=0 Y=1Y=1

Diagrama de estados Diagrama de estados

Equipo disponible

PLC (Controlador lógico programable)

! Descripción física:" TSX Micro 31 de

telemecanique." Módulo de 64 E/S

digitales." Posibilidad de añadir

nuevos módulos de E/S.

Servidor FactoryCast

! Características:" Acceso a las variables del PLC." Diagnostico de entradas y salidas." Editor gráfico de aplicaciones." Configurar y almacenar páginas HTML." SDK (Librerías de Java para diseño de

herramientas propias).

Software del PLC! Software de programación :

" Existen distintos lenguajes de programación.! De contactos! Lista de instrucciones! Grafcet

" El programa lo suministra el fabricante.

! Problemática:" Software restringido por derechos de autor y licencias." Imposibilidad de distribución entre los estudiantes." Crear un software similar es costoso e inviable

Alternativa posible

! Búsqueda de sistema alternativo de programación del PLC:

" Programa fijo sobre el PLC que ejecuta una máquina de estados genérica.

" Modificando las variables del programa se especifica el diagrama de estados deseado.

Análisis

! Ventajas:" Software de libre distribución." Multiplataforma." Ligero." Permite poner en marcha un laboratorio remoto para

realizar prácticas con los PLC’s.

! Inconvenientes:" No ofrece las mismas sensaciones que el software del

fabricante." Limitación de diagramas de estados con 20 estados como

máximo.

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√ Plantas de variable Continua√ Planteamiento√ Herramienta soft√ Plantas

# Plantas de variable Discreta√ Planteamiento# Herramienta soft! Plantas

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

GRAFDESIGNER

•Desarrollo MedianteVisual Basic

•MySQL server

•Protocolo OPC

•Necesidad de PC en el servidor

Aplicación II

! Funcionalidades:" Introducir

diagramas de estado.

" Enviar datos al PLC.

" Leer valores de las variables del PLC.

" Visualizar evolución.

" Interactuar con la planta mediante el SCADA.

JAVA

No necesita elementosadicionales

Poca capacidad de almacenamiento

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√ Plantas de variable Continua√ Planteamiento√ Herramienta soft√ Plantas

# Plantas de variable Discreta√ Planteamiento√ Herramienta soft# Plantas

! Trabajos futuros (o en curso)" Extensión de las herramientas" Extensión a nuevas plantas

Maqueta de Ascensores

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√ Plantas de variable Discreta√ Planteamiento√ Herramienta soft√ Plantas

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Extensión de las Herramientas! Rediseño de la aplicación de plantas de

variable continua. (actualmente en proceso)

! Introducción de herramientas de seguimiento y reporte de actividades (Integración con campus virtuales)

! Obtención de videos de los experimentos.

Extensión de las Herramientas! Desarrollo de herramienta de análisis de

sistemas lineales. (actualmente en proceso MATLAB+WEBSERVER)

! Desarrollo de documentación (tutoriales, manuales online) de soporte a las prácticas

! Definición del uso del campus en las asignaturas regladas

Robot Móvil filo guiado

Sistema de Posicionamiento

posición deseada

posición actual

Transmisión vía radio

Actuadores de movimiento Imagen

captada por el dirigible