Plataforma remota para prácticas del área de control

Resumen

En los cursos de automatización y control el componente práctico es de suma importancia, ya que permite a los estudiantes probar las metodologías vistas en los espacios académicos y enfrentarse a los inconvenientes al pasar de una simulación a una implementación. Si bien existe un espacio semanal destinado a esta implementación real, usualmente de 2 horas, el número de equipos disponibles y los procesos que deben llevarse a cabo no permiten que dicho tiempo sea suficiente para lograr los resultados de aprendizaje. Se requiere entonces de un trabajo extra clase, por parte de los estudiantes, que les permita lograr las competencias propuestas. En ese sentido, los estudiantes pueden tener dificultades en la realización de las prácticas no terminadas, ya que estarían sujetos a la cantidad de estudiantes que requieran hacer pruebas, y a la disponibilidad de los sistemas, que además deben coincidir con el tiempo separado por los estudiantes para llevar a cabo sus prácticas extra clase.

Con miras a permitir mayor flexibilidad en el uso de los sistemas de laboratorio, en este trabajo se expone ControlUQ, una plataforma remota para la experimentación en control. ControlUQ consiste de 3 partes, los sistemas de experimentación, los sistemas embebidos para el control y un servidor para acceso remoto.

 Los sistemas de experimentación son prototipos reales para los cuales se propone la realización de diferentes estrategias de control, los sistemas embebidos para el control son tarjetas F28379D de Texas Instruments, que pueden ser programadas para implementar las estrategias de control, y el servidor contiene todo el desarrollo web que permite básicamente las siguientes funciones: asignar y controlar los horarios para realizar las pruebas, ver el comportamiento de los sistemas de experimentación a través de cámaras, cargar los programas a los sistemas embebidos,  mostrar en un cuadro de texto o en una gráfica los datos arrojados por el sistema embebido y enviar datos a los sistemas embebidos.

Aunque hay intercambio de información entre la página web desarrollada y el sistema embebido, las prácticas se enfocan en realizar control embebido, es decir, no se realiza el control de forma remota, así que el intercambio de información entre la página y el sistema embebido se limita a mostrar datos de salida y a cambiar referencias, teniendo en cuenta posibles retrasos en la red.

Los usuarios, dependiendo de la práctica que estén desarrollando, tienen 2 formas diferentes de accesos, el acceso básico y el avanzado. En el acceso básico se entregan programas que tienen una estrategia de control PID (proporcional, integral, derivativa) preestablecida y el usuario solo puede cambiar los parámetros. En el acceso avanzado los estudiantes pueden cargar al sistema embebido, programas diseñados por ellos.

La plataforma se encuentra en desarrollo y se han realizado pruebas usando como sistemas de experimentación un levitador neumático, un robot 2D y un servoposicionador, y como sistema embebido una tarjeta F28379D.

La implementación de la plataforma ControlUQ permite que los estudiantes puedan acceder en horarios diversos, incluyendo noches y fines de semana, permitiendo una mayor flexibilidad para realizar sus prácticas.