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1
Controlador de balizamiento para turbinas eólicas
Plan de Proyecto del Trabajo Final de Carrera de Especialización de Sistemas Embebidos
Responsable: Ing. Agustín Curcio Berardi
Director: TBD
Fecha: 29/05/2019
ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
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2 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Introducción
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Introducción
3 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Motivación
• Aumento en la cantidad de proyectos deinstalados que hacen uso de la energía eólicapara la generación de electricidad.
• En su mayoría, proyectos con varios kilómetrosde extensión y conformados por varias turbinaseólicas.
• Desde el punto de vista del tráfico aéreo,representan grandes obstáculos que deben sercorrectamente señalizados y delimitados.
Gráficos: EOS Energía en base a datos de CAMMESA y Ministerio de Energía y Minería.
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Introducción
4 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Propósito
• Modernizar el producto que actualmente esofrecido por el cliente para igualar lasfuncionalidades de soluciones desarrolladas en elresto del mundo.
• Mejorar la capacidad técnica del cliente para quepueda aplicar esta experiencia de desarrolloprofesional, portable y modular a otros productosque comercializa.
• Finalizar la Carrera de Especialización en SistemasEmbebidos dentro de los plazos estipulados. Figura 1. Solución actualmente ofrecida por el
cliente. Se muestra el controlador (UCLA) y la baliza de media intensidad.
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Introducción
5 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Solución propuesta
Microcontrolador
Sensor deCorriente
Receptor GPSSensor de luz
ambiental
Salidas de Alarmas(Contacto seco)
Salidas de Balizas(Etapa de potencia)
Display yteclado
Ethernet
Salidas de Alarmas(Modbus)
RTOS
Placa deControl
Placa de Potencia
Fuente deAlimentación
(DC-DC)
Fuente de Alimentación(VAC-VDC)
Unidad de Control de Lámpara Apagada (U.C.L.A.)
Cable coaxial hacia antena GPS
SCADA
WebServer Baliza de mediana intensidad
Figura 2. Solución propuesta que incorpora las funcionalidades requeridas por el cliente.
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Microcontrolador
Sensor deCorriente
Receptor GPSSensor de luz
ambiental
Salidas de Alarmas(Contacto seco)
Salidas de Balizas(Etapa de potencia)
Display yteclado
Ethernet
Salidas de Alarmas(Modbus)
RTOS
Placa deControl
Placa de Potencia
Fuente deAlimentación
(DC-DC)
Fuente de Alimentación(VAC-VDC)
Unidad de Control de Lámpara Apagada (U.C.L.A.)
Cable coaxial hacia antena GPS
SCADA
WebServer Baliza de mediana intensidad
Introducción
6 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Alcance
Figura 3. Se resaltan los bloques funcionales que se encuentran dentro del alcance del proyecto.
Modificación
Nuevas funciones
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7 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Interesados
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Identificación y análisis de interesados
8 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Rol Nombre y Apellido Departamento Puesto
Cliente Victor Alberto Curcio Radiosistemas S.R.L. Gerente General
Responsable Agustín Curcio Berardi - Estudiante CESE
Orientadores TBD - Profesor CESE
Usuario FinalOperadores de Parques
Eólicos- -
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9 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Requerimientos
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Requerimientos del sistema
10 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Hardware
1.1 Un único microcontrolador.
1.2 Display gráfico y teclado.
1.3 Interfaz Ethernet.
1.4 Interfaz Modbus RS-485.
1.5 Tensión de alimentación de 3,3 VDC.
1.6 Medición consumo antena GPS.
1.7 Medición de fusible actuado.
1.8 Alarma corte de energía.
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Requerimientos del sistema
11 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Software
2.1 Uso de sistema operativo de tiempo real (RTOS).
2.2 Idéntica lógica por la cual se encienden y apagan las balizas.
2.3 Web server embebido.
2.4 Código modular y portable.
2.5 Control de versiones.
2.6 Interfaz simple y fácil de usar.
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12 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Diagrama AoN
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Diagrama AoN
13 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
INICIO24/06/2019
1.1 Plan deproyecto
t = 20
1.2 Análisis defactibilidad
t = 10
1.3 Gestión decalidad
t = 10
2.1 Búsquedainformación stack
TCP/IP
t = 20
2.2 Búsquedainformación web
servers embebidos
t = 20
2.3 Búsquedainformación
protocolo Modbus
t = 20
2.4 Búsquedainformación display
gráfico
t = 10
3.1 Selección deplataformaembebida
t = 10
3.2 Seleccióndrivers de bajo
nivel y bibliotecas
t = 10
4.1 Diseño decomponentes
faltantes en CADPCBt = 10
4.2 Diseño dediagrama
esquemático
t = 20
4.3 Diseño decircuito impreso
t = 40
4.4 Fabricación decircuito impreso
t = 40
4.5 Ensamblado deprototipo
t = 10
4.6 Pruebas yverificación
t = 10
Planificacióndel proyecto
Investigaciónpreliminar
Desarrollo dehardware
Selección deplataforma ybibliotecas
Desarrollo desoftware
Integracióndel sistema
Procesosde cierre
Referencias
Caminocrítico
5.1 Desarrollobibliotecas de
display
t = 20
5.2 Desarrollobibliotecas de
teclado
t = 10
5.3 Desarrollobibliotecas para
implementar stackTCP/IPt = 25
5.4 Desarrollobibliotecas
comunicaciónModbus
t = 25
5.5 Desarrollo webserver /aplicación
web
t = 20
5.6 Desarrollobibliotecas manejo
de datos NMEA0183t = 25
5.7 Pruebasfuncionales de cada
módulo
t = 20
5.8 Corrección deerrores
t = 10
5.9 Integración detodas las tareas al
RTOS
t = 30
6.1 Integración defirmware a circuito
impreso
t = 20
6.2 Pruebasfuncionales del
sistema
t = 10
6.3 Corrección deerrores
t = 10
7.1 Confección delmanual de usuario
t = 20
7.2 Redacción dememoria de
proyecto
t = 60
7.3 Confección deinforme de avance
t = 10
7.4 Elaboración depresentación final
t = 20
FIN01/03/2020
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14 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Diagrama de Gantt y WBS
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Diagrama de Gantt y WBS
15 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
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Diagrama de Gantt y WBS
16 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
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17 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Riesgos
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Riesgos
18 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Riesgo Severidad Ocurrencia RPN Severidad* Ocurrencia* RPN*
1. No cumplir con los requerimientos que han sido acordados con el cliente.
9 7 63 9 3 27
2. Imprevistos laborales o académicos que dificulten cumplir con el cronograma de trabajo presentado.
8 6 48
3. Imposibilidad de cumplir con la fecha de entrega pactada.
10 5 50 10 2 20
4. Modificación de las políticas que regulan el comercio exterior, imposibilitando el ingreso de los insumos requeridos.
9 4 36
5. Cambios en el tipo de cambio, que generen la depreciación del peso argentino frente al dólar estadounidense.
8 9 72 8 2 16
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19 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Calidad
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Calidad
20 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Gestión de calidad - Hardware
REQ 1.1 El controlador deberá contar con un único microcontrolador que ejecute todas las tareas delmismo para reducir su complejidad y lograr un costo más competitivo.
Verificación: Se verificarán las hojas de datos de distintos microcontroladores para elegir uno que seacapaz de ejecutar RTOS y manejar todas las tareas del equipo.
Validación: Se realizará una prueba completa del equipo para demostrar que todas las funcionalidadesdel equipo son llevadas a cabo por un único microcontrolador.
REQ 1.3 Será necesario incorporar la interfaz Ethernet a la placa de control para dar soporte a lasfunciones de monitoreo remoto.
Verificación: Será necesario revisar las hojas de datos de circuitos integrados que gestionan la capa físicaasí como también requerimientos particulares de ruteo de pistas desde y hacia el conector RJ-45.
Validación: Se conectará la placa de control (DUT) a una computadora mediante un cable Ethernetcrossover. Se le asignará a la computadora la IP estática 192.168.0.1 y al DUT la IP 192.168.0.2. Seprocederá a medir el ping en la computadora. En caso de no existir inconvenientes, el mismo deberá sermenor o igual a 1 ms.
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Calidad
21 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
Gestión de calidad - Software
REQ 2.2 La lógica por la cual se encienden y apagan las balizas deberá ser la misma que se vieneutilizando en los equipos actuales.
Verificación: Se solicitará al cliente una copia del código que actualmente se ejecuta en los controladorespara implementar la misma lógica en la nueva solución.
Validación: Se dispondrá de ambos equipos (la implementación actual y la futura) para medir medianteun analizador lógico los estados de salida de baliza en búsqueda de diferencias. Ambos equipos podráncompartir la misma fuente de alimentación.
REQ 2.3 Es necesario incorporar un web server embebido para monitorear de forma remota el equipo.Deberá tener un diseño claro y minimalista que permita a un operador conocer fácilmente el estadodel equipo en cualquier momento.
Verificación: Será necesario llevar a cabo una investigación sobre web servers embebidos para conocersus limitaciones y funcionalidades que podrán ser incorporadas al mismo.
Validación: Se conectará el equipo a una red local. En una computadora conectada a la misma red, seingresará la IP configurada en el DUT en el navegador web y se demostrará el funcionamiento.
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22 ID Documento: UCLA-PPT-0001-A
¿Preguntas?
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23
¡Muchas gracias!
ID Documento: UCLA-PPT-0001-A