Implementación de un sistema de control distribuido con protocolos de comunicación de campo

Implementación de un sistema de control distribuido con protocolos de comunicación de campo
Author: Miguel Ángel Giménez Jiménez
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Release: 2012
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[CASTELLÀ]El campo de los sistemas de control y muy especialmente la instrumentación industrial han sufrido una transformación muy importante en estos últimos años, debido fundamentalmente a los cambios producidos en las tecnologías de la microelectrónica, de los procesadores y de las comunicaciones. Esto ha provocado una fuerte expansión de la instrumentación industrial de manera que a día de hoy abarca campos donde antes no se incorporaba. En este proyecto se implementa un sistema de control distribuido con instrumentación moderna y avanzada que utiliza todo tipo de protocolos de comunicaciones industriales para su incorporación en una planta piloto de investigación. En la primera parte de este proyecto se hace un resumen introductorio de las distintas arquitecturas de los sistemas de control y protocolos de comunicaciones en el ámbito de los procesos industriales. Esta introducción nos permitirá comprender con mayor facilidad las especificaciones del sistema de control que se han fijado y la solución propuesta, que está basada en el sistema de control distribuido I/A Series® de la marca Foxboro. En la siguiente fase del proyecto se implementa físicamente el sistema de control distribuido I/A Series® de acuerdo con las especificaciones, montando todos los componentes y módulos y realizando todas las interconexiones necesarias. Esta parte incluye la instalación de todos los programas y software necesario. Seguidamente se programan las E/S de todos y cada uno de los buses de campo utilizados y se diseña un entorno de usuario que pueda ser configurable para las distintas aplicaciones de investigación en la planta piloto. La parte final del proyecto consiste en la instalación y puesta en marcha del sistema de control distribuido. Se concluye con pruebas de funcionamiento y validación y con un curso de formación a los usuarios finales.

Diseño e implementación de un controlador adaptativo predictivo modular y su aplicación en una estrategia avanzada de control

Diseño e implementación de un controlador adaptativo predictivo modular y su aplicación en una estrategia avanzada de control
Author: Joel Castillo Gómez
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Total Pages: 168
Release: 2008
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En este trabajo de tesis se implementó un controlador adaptativo predictivo modular y reconfigurable en una plataforma tecnológica de programación. Dichas características permiten aplicar el controlador en diversos sistemas o aplicaciones de control. La motivación de realizar este trabajo de tesis surge de la necesidad de tener sistemas de control que cada vez cumplan mejor los objetivos de control ya que los sistemas convencionales, como el PID, en ocasiones no cumplen con los estándares de calidad requeridos para las aplicaciones industriales. Además, con la teoría de control clásico avanzada y la llegada de la computadora como sistema digital surge la posibilidad de aplicar dicha teoría en sistemas discretos. Una de estas tecnologías relativamente nuevas es el control adaptativo predictivo experto. Dicha estrategia tiene fundamento en la estrategia de control predictivo pero incorpora la adaptación en línea del controlador y el conocimiento experto del sistema en el que se aplique el controlador. En el presente trabajo se exponen los conceptos básicos de esta estrategia de control haciendo énfasis en la implementación específica que se realizó. La implementación realizada se basa en el control adaptativo predictivo, pero se realizó una mejora al introducir el tiempo de retardo como parámetro del controlador. Aunque no se implementó el componente experto como parte del controlador, éste se desarrolló en una plataforma tecnológica que permitirá modificar el controlador en trabajos futuros. Posteriormente se muestra la implementación del controlador y su interfaz gráfica que permite configurar el controlador para diversas aplicaciones. Adicionalmente, se presentan al lector una serie de aplicaciones de control en simulación utilizando el controlador desarrollado mostrando algunas características importantes de su comportamiento ante la variación de los parámetros del controlador. El objetivo de estas pruebas no es mostrar que el control adaptativo predictivo experto es mejor que otras estrategias de control, pues éste tema en particular ya ha sido abordado en otros estudios de tesis, por ejemplo en [14]. Con éstas aplicaciones se valida la implementación modular y la mejora del algoritmo en su manejo del tiempo muerto. Las aplicaciones realizadas consisten en el control de un sistema de primer orden y de un sistema de fase no mínima con la estrategia de control adaptativo predictivo. También se introduce la aplicación del controlador desarrollado en una estrategia de control avanzado conocida como Cascada, permitiendo observar la ventaja de la modularidad del controlador. El trabajo desarrollado es innovador ya que permite la exploración de diversas estrategias de control tal como la estrategia cascada, pues permite la extensión en las aplicaciones al uso de dos o más controladores basados en la estrategia de control adaptativo predictivo.

Diseño e implementación de sistemas de control de tiempo real mediante herramientas de generación automática de código

Diseño e implementación de sistemas de control de tiempo real mediante herramientas de generación automática de código
Author: Adriana Fernández Caño
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Release: 2013
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Este proyecto expone el diseño de una aplicación de control de tiempo real mediante herramientas de generación de código automática. El caso práctico desarrollado consiste en un sistema bola-plato, un sistema no lineal e inestable, extensión en dos dimensiones del problema bola-biga, controlado vía un sistema microprocesador. Las herramientas de generación automática de código ayudan a los programadores de sistemas embebidos permitiendo diseñar los controladores desde modelos descritos en niveles de abstracción altos, como puede ser un diagrama de bloques, y luego generar el código máquina a implementar sobre el sistema empotrado. Tras una primera etapa de estudio del sistema a bola-plato, se han diseñado varios controladores para obtener el código de cuatro controladores diseñados para la regulación del sistema y para que el sistema siga una señal de referencia. La implementación de los sistemas de control sobre lamaqueta se ha realizado mediante el generador de código para sistemas embebidos E4Coder, que tiene funcionalidades específicas para gestionar sistemas de tiempo real. De todo el proceso de estudio y diseño, se presentan varias conclusiones y se proponen futuras vías de trabajo.

Diseño de un sistema que incluya la utilizacion de un controlador logico programable (plc) en el modulo de pruebas de las estaciones de formado h-28 de la empresa oi-cristal

Diseño de un sistema que incluya la utilizacion de un controlador logico programable (plc) en el modulo de pruebas de las estaciones de formado h-28 de la empresa oi-cristal
Author: Julian Andres Lopez Velez
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Release: 2005
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LOS AUTOMATAS PROGRAMABLES HAN DEMOSTRADO DESDE SUS PRIMERAS APLICACIONES EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ EN LA DECADA DE LOS 60'S, SER UNA HERRAMIENTA DE UNA IMPORTANCIA MUY GRANDE EN PROCESOS DONDE SE TIENEN NECESIDADES TALES COMO: ESPACIO REDUCIDO, PROCESOS DE PRODUCCION PERIODICAMENTE CAMBIANTES, MAQUINARIA DE PROCESOS VARIABLES, INSTALACIOND E PROCESOS COMPLEJOS AMPLIOS, CHEQUEO DE PROGRAMACION CENTRALIZADA DE LAS APRTES DEL PROCESO. ADEMAS ESTOS SISTEMAS HAN MEJORADO DE CIERTA MANERA EL BIENESTAR DE TRABAJADORES QUE EN SU AREA DE TRABAJO, ANTERIRMENTE ESTABAN EXPUESTOS A RIESGOS FISICOS Y MECANICOS, YA QUE POR SUS PROPIEDADES DE PROGRAMACION Y ADAPTACION CON SISTEMAS ELECTRONICSO, NEUMATICOS E HIDRAULICOS, ES CAPAZ DE REALIZAR TAREAS BAJO CONDICIONES EXTREMAS O ALTAMENTE REPETITIVAS. EL OBJETIVO DE ESTE TRABAJO ES MOSTRAR COMO EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL GOBERNADO POR UN PLC, PUEDE AYUDAR A MJERAR LA FORMA COMO SE REALIZAN LOS ENSAYOS DE FUNCIONAMIENTO Y DESEMPEÑO DE LAS ESTACIONES H-28 EN EL MODULO DE PRUEBAS CON QUE DISPONE EL AREA DE REPARACION MAQUINAS DE LA EMPRESA OI CRISTAR. CON ESTE DISEÑO SE BUSCARA MEJORAR LOS MODOS DE OPERACION DEL MODULO DE PRUEBAS Y A LA VEZ BRINDAR PROTECCION CONTRAL ALGUNOS RIESGOS FISICOS COMO RUIDO Y RIESGOS MECANICOS COMO ATRAPAMIENTO AL PERSONAL ENCARGADO DE REALIZAR ESTOS ENSAYOS. TAMBIEN SE DARA EL PRIMER PASO PARA FUTUROS PROYECTOS QUE TENGAN RELACION CON LA AUTOMATIZACION Y MEDICION DE VARIABLES EN CIERTOS DISPOSITIVOS O SISTEMAS DE LA ESTACION. LA VIABILIDAD DE IMPLEMENTACION PARA ESTE SISTEMA, SE SUSTENTARA DE ACUERDO CON EL RESULTADO OBTENIDO DE UN ANALISIS BENEFICIO - COSTO DONDE SE BUSCARA MOSTRAR COMO LA EMPRESA Y SUS TRABAJADORES PUEDEN AHORRAR EL DINERO AL EVITAR ACCIDENTES DE TRABAJO, AL INCLUIR DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD COMPATIBLES CON EL SISTEMA DE CONTROL Y SISTEMAS FISICOS O DE BARRERA. ADEMAS SE MOSTRARAN QUE OTRAS VENTAJAS, EN EL CASO PARTICIPAR DEL MODULO DE PRUEBAS, SE PUEDEN OBTENER CON LA...