Unidad control programable vía Ethernet

Abstract

El proyecto “UCPnet Kontrolo” es un sistema empotrado que tiene como objetivo principal servir de controlador programado para adaptarse a diferentes plantas físicas. Para tal fin, al sistema se le integraron diferentes tipos de entradas y salidas que el usuario puede programar para recibir las señales de los transductores y modificar las variables de estado de los actuadores. El sistema se conecta con el ordenador mediante el estándar Ethernet, utilizando sockets de la familia BSD. Esto hace posible que la unidad “UCPnet Kontrolo” pueda ser manejada desde cualquier sistema operativo que sea compatible con “Telnet”. Sin embargo, el esquema del código de programación se mantuvo con el desarrollado para el laboratorio TeleLab del la Escuela de Ingeniería Electrónica, con el fin de poderse integrar fácilmente con la Interface de desarrollo gráfico del laboratorio. La unidad controladora “UCPnet Kontrolo” incorpora una gama de módulos virtuales necesarios para desarrollar casi cualquier problema de teoría de control, como por ejemplo diferentes tipos de generadores asimétricos, módulos de operaciones aritméticas, tres versiones de controladores PID, filtros digitales y limitadores de señal, entre otros. Además, también incorpora un sistema de monitoreo en tiempo real que permite al usuario seleccionar y observar los valores en cualquiera de las entradas de los bloques del flujo que este ha programado. Aparte de los canales analógicos que incorpora el sistema y de las señales de modulación por ancho de pulso, el usuario puede añadir diferentes tipos de periféricos mediante el protocolo Konekto, que fue descrito e implementado en este proyecto con el objetivo de entablar comunicaciones con diferentes dispositivos. De esta forma, esta unidad se vuelve expandible a nuevas necesidades como por ejemplo el control a través del procesamiento de imágenes. Para el sistema, se desarrollaron circuitos acondicionadores de señal utilizados en los módulos de entradas y salidas analógicas, con lo cual se pueden manejar señales en distintos rangos de tensiones, lo que permite mejores resoluciones en los rangos de tensiones bajas y aumenta el número de señales que el sistema pueda leer y generar. El sistema utiliza como núcleo la placa de desarrollo para PIC32 de la empresa Microchip, llamada “Ethernet StarterKIT Pic32”. Y se diseñaron los componentes de los módulos de entrada y salida, así como la placa base donde se conectan estos con la placa de desarrollo.