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Desarrollo de sistemas para la formación técnica en el campo de Control de Procesos

“Tanto LabVIEW como la familia RIO han sido de ayuda para crear aplicaciones de control reutilizables en más de un 60% para otros desarrollos, así como para reducir los costes de solución e integración hasta en un 30%.”
– César Bonilla, EDIBON

El Reto

Formar a las nuevas generaciones en el área de ingeniería de Control de Procesos, tanto en el estudio de sus principios como en las últimas técnicas y tecnologías aplicadas a nivel industrial.

La Solución

Se han desarrollado tres sistemas modulares en el campo de aplicaciones de control de procesos para el estudio de sistemas medida y algoritmos de control, el ajuste y testeo de controladores industriales mediante simulación Hardware in the Loop y el análisis de sistemas reales tales como plantas de control de procesos industriales mediante una arquitectura basada en LabVIEW con Hardware de control determinístico. EDIBON está especializado en el desarrollo de equipos didácticos técnicos para la formación en diversas áreas como Energía, Termodinámica, Control de Procesos, Ingeniería Química, Medioambiente, entre otras. En el campo del Control de Procesos aborda diversas ramas de estudio, tales como Aplicaciones de Control de Procesos, Control de Procesos de Sistemas Industriales, Controladores, etc. Debido a la creciente automatización de los procesos industriales, se están desarrollando aplicaciones de control y supervisión cada vez más complejas en Industrias tales como la Energética, Agroalimentaria, Automotriz…

Por ello es necesaria una formación técnica actualizada y adaptada que permita tanto a técnicos como a ingenieros comprender los princicipios fundamentales en los que se basan dichas aplicaciones para abordar con éxito nuevas soluciones y mejoras de las mismas. En la rama de Aplicaciones de Control de Procesos destaca la unidad UMCP, que está orientada al estudio de sensores de medida e instrumentación así como de estrategias y algoritmos de control utilizados en aplicaciones industriales para el control de variables como nivel, temperatura, caudal, presión, pH, etc. Por lo tanto, se han desarrollado en un dispositivo embebido, myRIO, aplicaciones de control en LabVIEW REAL TIME que permiten implementar sistemas para la adquisicion y acondicionamiento de señales de sensores y transductores (termopares, piezorresistivos, capacitivos,etc) así como el control de actuadores (bombas, electroválvulas, resistencias calefactoras, etc) mediante algoritmos de control tipo PID, todo/nada, feedforward, predictivo adaptativo, lógica difusa, control en cascada…

En el área de Control de Procesos de Sistemas Industriales destaca el CPIC, un sistema a escala real de una planta de control de procesos industriales que integra todos elementos comúnmente utilizados en la industria como depósitos de agua, tanques presurizados, válvulas neumáticas, sensores analógicos y digitales, bombas, etc, acompañado de un software SCADA de alta prestaciones. Aquí se recomienda una arquitectura CompactRIO por ser más industrial, integrada por módulos de entrada/salida tanto analógicos como digitales ( NI 9209, NI 9263 y NI 9403) junto con LabVIEW REAL TIME y LabVIEW FPGA en el desarrollo de un sistema SCADA para el control y monitorización de las variables de los procesos, implementación de algoritmos optimizados, registro de eventos, alarmas… (Figura 2). Finalmente en la rama de Controladores sobresale la unidad CEAC, que implementa una de las últimas técnicas de testeo y ajuste de controladores industriales, que consiste en simular el proceso a controlar en un sistema Hardware, también denominado como Hardware in the loop (HIL).

Todo esto se lleva a cabo gracias al desarrollo de una aplicación SCADA implementada en LabVIEW REAL TIME, que no solo realiza adquisición y control sino que también simula sistemas de diferentes procesos industriales en tiempo real sobre un dispositivo myRIO.(Figura 3). Todos los desarrollos van acompañados por dos paquetes de software complementarios, ICAI y ELK. El primero es un Software de Enseñanza Asistido por Ordenador Interactivo con el que se pueden llevar a cabo ejercicios prácticos y tests con los equipos, evaluar a los usuarios, obtener resultados estadísticos de la evolución de los mismos, etc. El segundo es un Kit de Desarrollo Software que permite iniciarse en LabVIEW de una forma práctica, acceder al código fuente e implementar algoritmos de control basado en la metodología Model-Based Design (MBD) mediante la modelización y simulación de los sistemas a controlar.



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