proyecto de laboratorio remoto de automÁtica: …

34
LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: Trabajos realizados y planes de futuro Ramon Costa, Luis Basañez Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC) Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

Upload: others

Post on 26-May-2022

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 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)

Page 2: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 3: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Marco del proyecto

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

! Programa de doctorado en Automatización Avanzada y Robótica del IOC

Page 4: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 5: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Composición Lab. Genérico

ServosistemaLJ PCL812PG

Fuente Alimentación

•Windows NT’4.0+SP3

•MATLAB 5.1

•RT Toolbox (Humosoft)

•Aplicación propia

Page 6: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Servosistema LJ http://www.ljgroup.com

Page 7: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 8: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Plantas de variable Continua

! Experiencias en el área de control lineal digital

! Sistemas de control no lineales (doctorado)

! Restricciones de tiempo real (tareas periódicas)

Page 9: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

CONTROLADORES DE ESTRUCTURA FIJA

Planta

+

Page 10: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 11: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 12: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Arquitectura software del sistema: Esquema del servidor

Page 13: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Arquitectura software del sistema: Aplicación Cliente

Page 14: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Sistema de realimentación visual

InternetInternet

Servidor Multimedia

http://www.axis.com

Page 15: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 16: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Plantas: Sistema de Levitación Magnética

ECP Systems Modelo 730

Page 17: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Índice√ Marco Académico# Trabajos Realizados

√ 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

Page 18: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 19: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Equipo disponible

Page 20: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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.

Page 21: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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).

Page 22: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 23: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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.

Page 24: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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.

Page 25: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Índice√ Marco Académico# Trabajos Realizados

√ 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

Page 26: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

GRAFDESIGNER

•Desarrollo MedianteVisual Basic

•MySQL server

•Protocolo OPC

•Necesidad de PC en el servidor

Page 27: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 28: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Índice√ Marco Académico# Trabajos Realizados

√ 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

Page 29: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Maqueta de Ascensores

Page 30: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Índice√ Marco Académico√ Trabajos Realizados

√ 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

Page 31: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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.

Page 32: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

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

Page 33: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Robot Móvil filo guiado

Page 34: PROYECTO DE LABORATORIO REMOTO DE AUTOMÁTICA: …

Sistema de Posicionamiento

posición deseada

posición actual

Transmisión vía radio

Actuadores de movimiento Imagen

captada por el dirigible