Search

El projecte "Visual Studio Code & Tia Portal" s'ha dut a terme amb èxit, arribant a la fase final de desenvolupament. Aquest Treball de Fi de Grau, modalitat B (Empresa), en el marc dels estudis de Grau en Enginyeria Informàtica amb especialitat en Enginyeria del Software de la Facultat Informàtica de Barcelona, Universitat Politècnica de Catalunya, ha aconseguit resoldre els reptes plantejats per l'equip de Firmware de HP en el desenvolupament de codi per a PLCs Siemens utilitzats en impressores 3D. En col·laboració amb HP Printing and Computing Solutions, S.L.U. a Sant Cugat del Vallès, s'ha implementat amb èxit un entorn alternatiu basat en els serveis de GitHub i Siemens Multiuser, integrats amb la biblioteca Openness de Siemens. Els actors clau, incloent-hi el director del Treball de Fi de Grau, Juan Manuel Villoldo, el ponent Marc Oriol Hilari, i el desenvolupador Alfonso Cano Pérez, han contribuït a l'assoliment dels objectius del projecte. Es confirma que el projecte ha complert amb els requisits establerts, permetent l'exportació i importació automàtica de projectes Tia Portal, l'edició del codi a Visual Studio Code, el control de versions a GitHub i la prova de canvis a Tia Portal. A més, s'ha aconseguit una interfície gràfica intuïtiva per a la gestió de projectes i s'ha assegurat la compatibilitat amb totes les versions actuals de Tia Portal (V16, V17, V18)., The "Visual Studio Code & Tia Portal" project has been successfully completed, reaching the final phase of development. This Bachelor's Thesis, type B (Company), within the studies of Bachelor's Degree in Computer Engineering with a specialization in Software Engineering at the Faculty of Informatics of Barcelona, Polytechnic University of Catalonia, has successfully addressed the challenges posed by HP's Firmware team in developing code for Siemens PLCs used in 3D printers. In collaboration with HP Printing and Computing Solutions, S.L.U. in Sant Cugat del Vallès, an alternative environment based on GitHub and Siemens Multiuser services, integrated with Siemens' Openness library, has been successfully implemented. Key actors, including the Director of the Bachelor's Thesis, Juan Manuel Villoldo, presenter Marc Oriol Hilari, and developer Alfonso Cano Pérez, have contributed to the achievement of the project's objectives. It is confirmed that the project has met the established requirements, enabling automatic export and import of Tia Portal projects, code editing in Visual Studio Code, version control on GitHub, and testing of changes in Tia Portal. Additionally, an intuitive graphical interface for project management has been achieved, and compatibility with all current versions of Tia Portal (V16, V17, V18) has been ensured.

Aquest Treball de Fi d’Estudis consisteix en una anàlisi d’una CPU de seguretat NX-SL3300, fabricat per OMRON i la seva posterior implementació en l'estació de la cèl·lula de producció flexible del laboratori VGA104 a l’EPSEVG. Per a dur a terme aquesta implementació es realitza un estudi de les seguretats de la cèl·lula flexible i seguint la metodologia que dicten les normes internacionals sobre seguretat funcional, es fa una avaluació i reducció de riscos. Durant aquest procés es realitza la configuració i el muntatge tant de la CPU de seguretat com dels diferents elements de seguretat. Posteriorment, es realitza un manual d’usuari (annex IV) amb tots els passos de programació i configuració detallats. Per finalitzar, es fa una avaluació i verificació de la funció de seguretat per poder comprovar si la reducció de riscos s’ha aconseguit de manera òptima o no. En resum, aquest Treball de Fi d'Estudis contribueix al camp de l'Enginyeria Electrònica Industrial i Automàtica, amb la finalitat de millorar i donar a conèixer la seguretat en els entorns de la indústria 4.0., Este Trabajo de Fin de Estudios consiste en un análisis de una CPU de seguridad NX-SL3300, fabricado por OMRON y su posterior implementación en la estación de la célula de producción flexible del laboratorio VGA104 al EPSEVG. Para llevar a cabo esta implementación se realiza un estudio de las seguridades de la célula flexible y siguiendo la metodología que dictan las normas internacionales sobre seguridad funcional, se hace una evaluación y reducción de riesgos. Durante este proceso se realiza la configuración y el montaje tanto de la CPU de seguridad como de los diferentes elementos de seguridad. Posteriormente se realiza un manual de usuario (anexo IV) con todos los pasos de programación y configuración detallados. Para finalizar, se hace una evaluación y verificación de la función de seguridad para poder comprobar si la reducción de riesgos se ha conseguido de manera óptima o no. En resumen, este Trabajo de Fin de Estudios contribuye en el campo de la Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, con el fin de mejorar y dar a conocer la seguridad en los entornos de la industria 4.0., This Final Project consists of an analysis of a safety CPU NX-SL3300, manufactured by OMRON and its subsequent implementation in the flexible production cell station of the VGA104 laboratory at EPSEVG. To carry out this implementation, a study of the safety of the flexible cell is performed and following the methodology dictated by international standards on functional safety, an assessment and risk reduction is performed. During this process, the configuration and assembly of both the security CPU and the various security elements are carried out. Subsequently, a user manual (Annex IV) is prepared with all the detailed programming and configuration steps. Finally, an evaluation and verification of the safety function is performed in order to check whether the risk reduction has been optimally achieved or not. In summary, this thesis contributes to the field of Industrial Electronics and Automation Engineering, in order to improve and raise awareness of safety in Industry 4.0 environments.

As an option to deal with insulin-dependent disease, a recently commuted PD control strategy is designed and carefully analyzed for different clinic diabetic patients. This controller approach is mainly conceived to stabilize the glucose blood concentration in a diabetic patient around its basal value; hence, avoiding extreme situations such as hypoglycemia and hyperglycemia. This control strategy receives two inputs carefully tuned to actuate when the measured variable is out of a prescribed healthy zone. Therefore, one of these variables is invoked to decrease the glucose concentration to insulin injection, and the other is employed to increase the glucose absorption, both by using a proper PD controller. According to our numerical experiments, our controller approach performs well, even when there is an external disturbance in the controlled system, Peer Reviewed, Postprint (published version)

Aquest projecte explora la creació d'un prototip d’un controlador MIDI, un instrument musical electrònic versàtil dissenyat per aprofitar el poder de la tecnologia MIDI. El MIDI, o interfície digital d’instruments musicals (Musical Instrument Digital Interface), ha revolucionat la producció musical en permetre que els ordinadors i els dispositius digitals es comuniquin amb instruments musicals i programari. Un controlador MIDI és una interfície que permet als usuaris manipular, crear i interpretar música electrònicament estant connectat a un ordinador. Però no és un instrument musical per si sol. L'objectiu d'aquest projecte és presentar un concepte de controlador MIDI innovador que uneixi la música i la tecnologia, oferint ser una eina per als aficionats de la música i els aspirants a músics. Per a assolir aquest objectiu, es comença explicant els orígens i el propòsit de la tecnologia MIDI per a entendre que és realment un controlador MIDI. En aquest estudi de l’art detallat també es fa un anàlisi de mercat exposant la gran varietat de tipus de controladors MIDI que hi ha i totes les possibilitats que poden oferir. També es fa un estudi tecnològic exhaustiu des de les bases del programari, als components de maquinari que caracteritzen a aquests aparells. En aquesta part del treball també s’exposa la tecnologia de prototipatge triada, la plataforma Arduino, i les seves possibilitats i limitacions. Finalment es fa una breu introducció a les bases de la teoria musical que estan integrades en les característiques principals d’aquest prototip. Un cop és té una visió global i especialitzada de la situació, s’analitzen en profunditat quines característiques de funcionalitat, programari i maquinari ha de tenir garantides el prototip. Es fa un disseny conceptual explorant les possibilitats més interessants, viables i necessàries per a complir l’objectiu del projecte. Es defineixen aquestes necessitats posant el focus en la tria d’un sensor i funcions melòdiques especials, Este proyecto explora la creación de un prototipo de un controlador MIDI, un instrumento musical electrónico versátil diseñado para aprovechar el poder de la tecnología MIDI. El MIDI, o interfaz digital de instrumentos musicales (Musical Instrumento Digital Interface), ha revolucionado la producción musical al permitir que los ordenadores y los dispositivos digitales se comuniquen con instrumentos musicales y software. Un controlador MIDI es una interfaz que permite a los usuarios crear e interpretar música estando conectado a un ordenador. Pero no es un instrumento musical por sí solo. El objetivo de este proyecto es presentar un concepto de controlador MIDI innovador que una la música y la tecnología, ofreciendo ser una herramienta para los aficionados de la música y los aspirantes a músicos. Para lograr este objetivo, se empieza estudio del arte detallado explicando los orígenes y el propósito de la tecnología MIDI para entender que es realmente un controlador MIDI. También se hace un análisis de mercado exponiendo la gran variedad de tipo de controladores MIDI que hay y todas las posibilidades que pueden ofrecer. También se detallan bases del software de esta tecnologia y los componentes de hardware que caracterizan a estos aparatos. En esta parte del trabajo también se expone porque la plataforma Arduino es la tecnología de prototipatge elegida,. Finalmente se hace una breve introducción en las bases de la teoría musical que están integradas en las características principales de este prototipo. Una vez se tiene una visión global y especializada de la situación, se hace un diseño conceptual, explorando las posibilidades más interesantes, viables y necesarias para cumplir el objetivo del proyecto. Se definen estas necesidades poniendo el foco en la elige de un sensor y funciones melódicas especiales, que doten de innovación al proyecto. Así pues se definen unas especificaciones básicas. Una vez aglutinadas todas estas partes de carácter interdisciplinario, se pro, This project explores the creation of a prototype of a MIDI controller, a versatile electronic musical instrument designed to harness the power of MIDI technology. MIDI, or Musical Instrument Digital Interface, has revolutionized music production by allowing computers and digital devices to communicate with musical instruments and software. A MIDI controller is an interface that allows users to manipulate, create and perform music electronically while connected to a computer. But it is not a musical instrument on its own. The goal of this project is to present an innovative MIDI controller concept that unites music and technology, offering to be a tool for music fans and aspiring musicians. To achieve this goal, it begins by explaining the origins and purpose of MIDI technology to understand what a MIDI controller really is. This detailed state of the art study also includes a market analysis exposing the wide variety of MIDI controller types out there and all the possibilities they can offer. An exhaustive technological study is also carried out from the basics of the software to the hardware components that characterize these devices. In this part of the work, the chosen prototyping technology, the Arduino platform, and its possibilities and limitations are also exposed. Finally, a brief introduction is given to the bases of musical theory that are integrated into the main characteristics of this prototype. Once a global and specialized view of the situation has been given, it is analyzed which functionality, software and hardware characteristics the prototype must have. A conceptual design is made by exploring the most interesting, viable and necessary possibilities to fulfill the project's objective. These needs are defined by focusing on the sensor of choice and developping special melodic functions, which provide innovation to the project. So, some basic specifications are defined. Once all these parts of an interdisciplinary nature have been brought together

Este estudio pretende evaluar la viabilidad de dispositivos IMU (unidades de medición inercial) de bajo coste para aplicaciones de navegación y rastreo. Un dispositivo IMU es capaz de medir aceleración, velocidad angular y campo magnético. Luego, estos datos se procesan con una computadora para obtener la velocidad y posición del objeto. En este proyecto, se utilizan dos dispositivos IMU diferentes (MPU9250 y LSM303D) para la creación de un prototipo funcional que rastree la posición y velocidad de un vehículo u objeto móvil con Arduino/ESP32. Posteriormente, se representa la trayectoria recogida por los IMU y se comparan los resultados. Además, se crea un servidor web que permita visualizar las lecturas de posición y velocidad, así como, una visualización 3D de la orientación del sensor. La metodología seguida consta de realizar un algoritmo que permita calcular la velocidad y posición del objeto a partir de las lecturas del IMU, elaborar un programa que lea y almacene estas lecturas usando el entorno de programación de Arduino, crear el servidor web para visualizar los datos y realizar dos pruebas distintas con cada uno de los sensores: una a cortas distancias y velocidades bajas; y otra a largas distancias y altas velocidades. Los resultados obtenidos no han sido satisfactorios debido a la baja precisión de estos sensores. Los efectos de deriva amplifican el error en cada iteración, haciendo necesaria mucha precisión para obtener resultados significativos. A pesar de ello, se han podido comparar ambos sensores y determinar que el MPU9250 funciona mejor a distancias largas, mientras que, el LSM303D es más eficaz en espacios pequeños.

En aquest projecte s'explica com realitzar la programació i la integració d'un controlador lògic programable (PLC), una pantalla HMI (Interfície humà-màquina) i un sistema SCADA (Supervisió, Control i Adquisició de Dades). D'altra banda, també s'implementarà un variador de freqüència amb un motor elèctric. A mode d’exemple, s'ha dissenyat i implementat l'automatització d’una màquina barrejadora industrial. Tots els components físics d'automatització industrial amb què s'ha treballat són del fabricant Allen-Bradley (Rockwell Automation). Pel que fa al PLC, es tracta d'un Compact GuardLogix 5380, la pantalla és una HMI PanelView 5510 de 7 polzades i el variador de freqüència un PowerFlex 525. Tant la programació del PLC com de l'HMI s'han realitzat dins del portal Studio 5000, on s'han utilitzat els softwares de programació Logix Designer i View Designer, respectivament. Per poder simular el procés s'ha creat un sistema SCADA desenvolupat a la plataforma InTouch de Wonderware on es representarà la planta barrejadora. Les comunicacions utilitzades al projecte han estat EtherNet/IP i DDE, les quals han estat configurades mitjançant el software RSLinx de Rockwell., En el presente proyecto se explica cómo realizar la programación e integración de un controlador lógico programable (PLC), una pantalla HMI (Interfaz humano-máquina) y un sistema SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos). Por otro lado, también se implementará un variador de frecuencia junto con un motor eléctrico. A modo de ejemplo, se ha diseñado e implementado la automatización de una máquina mezcladora industrial. Todos los componentes físicos de automatización industrial con los que se ha trabajado son del fabricante Allen-Bradley (Rockwell Automation). En cuanto al PLC, se trata de un Compact GuardLogix 5380, la pantalla es una HMI PanelView 5510 de 7 pulgadas y el variador de frecuencia un PowerFlex 525. Tanto la programación del PLC como de la HMI se ha realizado dentro del portal Studio 5000, dónde se han utilizado los softwares de programación Logix Designer y View Designer, respectivamente. Para poder simular el proceso se ha creado un sistema SCADA desarrollado en la plataforma InTouch de Wonderware dónde se representará la planta mezcladora. Las comunicaciones utilizadas en el proyecto han sido EtherNet/IP y DDE, las cuáles han sido configuradas mediante el software RSLinx de Rockwell., This project explains how to program and integrate a programmable logic controller (PLC), an HMI display (Human-Machine Interface) and a SCADA system (Supervision, Control and Data Acquisition). A variable frequency drive will also be implemented together with an electric motor. As an example, the automation of an industrial mixing machine has been designed and implemented. All the physical components of industrial automation that have been used are from the manufacturer Allen-Bradley (Rockwell Automation). In terms of PLC, it is a Compact GuardLogix 5380, the display is a 7-inch PanelView 5510 HMI and the VFD a PowerFlex 525. The PLC and the HMI programming has been carried out within the Studio 5000 portal, where the programming software Logix Designer and View Designer have been used, respectively. In order to simulate the process, a SCADA system has been created and developed on Wonderware's InTouch platform, where the mixing plant will be represented. The protocols of communication EtherNet / IP and DDE have been used in the project. Both of them have been configured using Rockwell's RSLinx software.

En els últims anys els motors de corrent continu amb escombretes han començat a estar obsolets a causa de les seves baixes prestacions i la necessitat de manteniment, sent destinats a utilitats molt concretes i de poca exigència, per contra els motors sense escombretes de corrent continu (BLDC), han passat de ser presents únicament a l'àmbit industrial a formar part cada vegada més del dia a dia de l'usuari comú, i així, ha nascut la necessitat de poder controlar-los d'una manera senzilla i econòmica. Aquest fet motiva el desenvolupament del present document que te com a objectiu la comprensió i el desenvolupament de l'electrònica de control per governar un motor BLDC amb sensors de posició, el control de la mateixa per aconseguir un desenvolupament òptim i l'adquisició de les principals dades necessàries per modelitzar el seu comportament en càrrega. Es disposa d'una bancada de proves que incorpora un motor BLDC que, mitjançant una reductora amb relació de transmissió 7:1, transmet el moviment a un fre magnètic variable, el qual serà també controlat electrònicament., En los últimos años los motores de corriente continua con escobillas han comenzado a estar obsoletos debido a sus bajas prestaciones y a la necesidad de mantenimiento de los mismos, siendo destinados a utilidades muy concretas y de poca exigencia, por el contrario, los motores sin escobillas de corriente continua (BLDC), han pasado de estar presentes únicamente en el ámbito industrial a formar parte cada vez más del día a día del usuario común, naciendo así la necesidad de poder controlarlos de una manera sencilla y económica. Este hecho motiva el desarrollo del presente documento que tiene como objetivo la comprensión y el desarrollo de la electrónica de control para gobernar un motor BLDC con sensores de posición, el control de la misma para lograr un desempeño óptimo y la adquisición de los principales datos necesarios para modelizar su comportamiento en carga. Para ello se dispone de una bancada de pruebas que incorpora un motor BLDC que, mediante una reductora con relación de transmisión 7:1 transmite el movimiento a un freno magnético variable, el cual será también controlado electrónicamente., Recently, brushed DC motors have become obsolete due to their low performance and their need for maintenance, being intended for very specific and low-demand uses. On the contrary, brushless DC motors (BLDC) have gone from being present only in the industrial field to becoming an increasingly part of the common user's daily life by giving rise to the need to be able to control them in a simple and economical way. This fact motivates the development of this document that aims to understand and develop the control electronics to govern a BLDC motor with position sensors, its control to achieve optimal performance and the acquisition of the main necessary data to model its behavior under load. For this, a test bench is available that incorporates a BLDC motor that, through a reducer with a 7:1 transmission ratio, transmits the movement to a variable magnetic brake, which will be controlled electronically too.

This paper presents a robust H8 polytopic Linear Parameter Varying (LPV) controller to reg- ulate the blood glucose level in type-1 diabetes patients. The suggested approach utilizes an observer-based controller and polytopic inexact gain-scheduling scheme to construct the stabilizing injecting insulin resilient against the external meal and snack disturbance in Silico. To assure the closed-loop stability and prescribed H8 performance, a Quadratic Lyapunov Function (QLF) is used and the stabilization conditions are derived in terms of Linear Matrix Inequalities (LMIs). The conventional minimal Bergman model is improved by considering the effect of body-weight on the glucose-insulin phenomenon and the new body-weight functions are identified based on real data. Then, for the body-weight-dependent Bergman model, a polytopic-LPV model is obtained. Simulations show the advantages of the developed glucose-insulin model and the robustness of the suggested controller in dealing with the effects of a meal for patients with different weights and avoiding hypoglycemia and hyperglycemia disorders., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Aquest treball busca la simplificació i l'eficiència de l'enllaç entre el protocol I2C amb l'estàndard HD44780U de les pantalles LCD, a través de la programació i el disseny d'un dispositiu d'alt nivell. El projecte s'ha dividit en quatre fases principals de treball. Seguint l'ordre cronològic decidit per a implementar, la primera de totes consisteix en una fase de disseny de l'arquitectura, aquesta consistirà a crear un disseny tanat per la recepció i el tractament de les dades del nostre prototip, com per la transmissió d'aquestes cap al controlador HD44780U. Serà en aquesta fase on es buscarà implementar els protocols i els estàndards mencionats anteriorment. Tindrem una segona fase d'implementació d'aquesta arquitectura en un primer model de proves, per tal d'afrontar en primera mà les possibles necessitats o característiques, mancants en l'arquitectura dissenyada amb anterioritat. Tot i ser una fase de proves, aquesta té com a objectiu aconseguir una implementació igual o similar a la implementació final del projecte. A continuació hi haurà una fase de disseny del prototip final, aquesta consistirà en l'elecció dels components a implementar, el disseny d'un circuit amb els components escollits, i el disseny de l'aspecte mecànic de la placa. Per últim i com a punt d'unió dels apartats anteriors, es buscarà la implementació de l'arquitectura dissenyada, damunt del prototip dissenyat en la fase anterior., This project seeks to simplify and improve the eficiency of the link between the I2C protocol and the HD44780U standard of lcd screens, through the programming and the design of a high-level device. The project has been divided into four main phases of work. Following the chronological order decided for implementation, the first of all consists of an architecture design phase, which will consist of creating a design both for the reception and processing of data from our prototype, and for the transmission of this data to the controller. It will be in this phase where we will try to implement the protocols and standards mentioned above. We will have a second phase of implementation of this architecture in a first test model, in order to address at first hand the possible needs or features, missing in the architecture designed previously. Although it is a testing phase, the objective of this phase is to achieve an implementation that is the same or similar to the final implementation of the project. Next, there will be a design phase of the final prototype, which will consist of choosing the components to be implemented, designing a circuit with the chosen components, and designing the mechanical aspect of the board. Finally, as a link between the previous sections, the implementation of the designed architecture will be sought, together with the prototype designed in the previous phase.

La seguretat és un aspecte molt important dins de la industria degut a que gràcies a ella es poden prevenir molts problemes de diversos àmbits. Per garantir que una instal·lació automatitzada sigui segura cal implementar un bon sistema de seguretat. El present treball de fi de grau s’ha desenvolupat amb l’objectiu de millorar la seguretat de les estacions del laboratori de control de l’Escola Politècnica Superior d’Enginyeria de Manresa. Per assolir aquest objectiu, s’ha realitzat primerament un estudi dels conceptes més importants relacionats amb la seguretat industrial, com poden ser el marc normatiu, els diferents elements de seguretat que més és solen utilitzar en tot tipus de processos industrials. També s’ha desenvolupat els procediments per analitzar riscos i determinar nivells de prestacions de seguretat més coneguts com PLr i PL. Tot i això, el principal element d’aquest TFG és el PLC de seguretat. En aquest cas s’ha escollit el PLC de la marca OMRON G9SP-N20S per dur a terme la monitorització i control dels elements de seguretat. Per tal d’entendre completament el funcionament d’aquest dispositiu s’ha realitzat un anàlisis tant del seu hardware i el seu software, incloent la seva programació i comunicacions amb PLCs estàndards de la mateixa empresa. Finalment, s’ha analitzat el risc de cada una de les estacions de laboratori, també s’ha determinat el seu nivell de PLr i PL. Després dels estudis i anàlisis s’han dut a terme les adaptacions necessàries dels elements de seguretat per posar en funcionament correcte el PLC de seguretat. En quant al programari, s’ha utilitzat G9SP Configurator i el CX-Programmer, el primer per programar la part de seguretat i el segon, per comunicar el G9SP amb un PLC de control, en concret el CP1L-EM., Safety is a very important aspect in the industry because thanks to it many problems can be prevented. To guarantee that an automated installation is safety it is necessary to implement a good safety system. The current final degree work has been developed with the objective of improving the safety of the control laboratory stations of Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa. In order to achieve this objective, a study of the most important concepts related to industrial safety has been carry out, such as the regulatory framework, the most common safety devices used in all types of industrial processes. It has also developed the process to analyse risks and determinate safety levels, better known as PLr and PL. However, the main element of this TFG is the safety PLC. In this case has been chosen the OMRON G9SP-N20S PLC to carry out the task of controlling and monitoring the safety elements. In order to fully understand the operation of this device, has been carried out an analysis of hardware and software, including its programming and communications with a standard PLC of the same company. Finally, the risk of each of the laboratory stations has been analysed, also the level of PLr and PL has been determined. After the studies and analysis has been carried out the necessary adaptations of the safety elements in order to put the safety PLC into correct operation. Regarding the programming, G9SP Configurator and CX-Programmer have been used, the first one to program the safety part and the second one to communicate the G9SP with a control PLC, specifically the CP1L-EM.

Els robots col·laboratius estan dissenyats per a ser programats fàcilment per operadors no experts, però quan l'aplicació requereix que el robot s’integri i comuniqui amb la resta de la màquina, en ser el robot comandat per controladors externs, la programació es torna més complexa, per la qual cosa es requereix una certa experiència i coneixement en programació de robots. L'objectiu d'aquest projecte és proporcionar als operadors no qualificats una llibreria amb un conjunt de Blocs de Funció per a controlar el robot col·laboratiu Omron des d'un controlador extern Omron, sense necessitat d'aprendre a construir complexes trames de comunicacions TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). La llibreria està dissenyada seguint l'estàndard internacional IEC-61131 per a Controladors Programables i les directrius de PLCopen (associació mundial per al control de programació industrial). En aquesta tesi, es descriu la programació del programari del robot, el protocol per a enviar comandos des de dispositius externs al robot, l’algoritme dels Blocs de Funció, un exemple de programa de seqüència Pick and Place, i una interfície gràfica per a pantalla tàctil per a usar la llibreria i controlar el robot definint els paràmetres a través de llistes desplegables i camps d'entrada de dades, facilitant així a l'usuari l'ús dels Blocs de Funció. Una vegada realitzades les proves pertinents amb maquinari real i finalitzades les proves de depuració i implementació de millores de funcionalitat, s'ha obtingut un paquet de Blocs de Funció on els paràmetres d'entrada tenen un rang predefinit que es verifica internament abans d'enviar el comando per a assegurar que aquest és correcte i serà executat pel robot., Los robots colaborativos están diseñados para ser programados fácilmente por operadores no expertos, pero cuando la aplicación requiere que el robot se integre y comunique con el resto de la máquina, al ser el robot comandado por controladores externos, la programación se vuelve más compleja, por lo que se requiere cierta experiencia y conocimiento en programación de robots. El objetivo de este proyecto es proporcionar a los operadores no calificados una librería con un conjunto de Bloques de Función para controlar el robot colaborativo Omron desde un controlador externo Omron, sin necesidad de aprender a construir complejas tramas de comunicaciones TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). La librería está diseñada siguiendo el estándar internacional IEC-61131 para Controladores Programables y las directrices de PLCopen (asociación mundial para el control de programación industrial). En esta tesis, se describe la programación del software del robot, el protocolo para enviar comandos desde dispositivos externos al robot, el algoritmo de los Bloques de Función, un ejemplo de programa de secuencia Pick and Place, y una interfaz gráfica para pantalla táctil para usar la librería y controlar el robot definiendo el parámetros a través de listas desplegables y campos de entrada de datos, facilitando así al usuario el uso de los Bloques de Función. Una vez realizadas las pruebas pertinentes con hardware real y finalizadas las pruebas de depuración e implementación de mejoras de funcionalidad, se ha obtenido un paquete de Bloques de Función cuyos parámetros de entrada tienen un rango predefinido que se verifica internamente antes de enviar el comando para asegurar que éste es correcto y será ejecutado por el robot., Collaborative robots are designed to be easily programmed by non-expert operators, but when the application requires the robot to be integrated and communicate with the rest of the machine, being the robot commanded by external controllers, the programming becomes more complex hence certain expertise and knowledge in robot programming is required. The target of this project is providing to non-skilled operators, a library with a set of Function Blocks to command the Omron collaborative robot from an external Omron controller without needs to learn how to build complex TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) communication frames. The library is designed following the international standard IEC-61131 for Programmable Controllers and compliant PLCopen guidelines (worldwide association for industrial programming control). In this thesis, it is described the robot software program, the protocolto send commandsfrom external devices to the robot, the algorithm inside the Function Blocks, an example of Pick and Place sequence program, and a graphical interface for touch-screen to use the library and control the robot defining the parameters through drop-down lists and data entry fields, facilitating the user to use the Function Blocks. After the pertinent tests with real hardware and once the tests for debugging and implementation of functionality improvements have been completed, a package of Function Blocks has been obtained whose input parameters have a predefined range that is verified internally before sending the command to ensure this is correct and will be executed by the robot.

En la actualidad, se dice que solo se conoce el 20% de las profundidades marinas y, dejando de lado la veracidad de los porcentajes, es cierto que el ambiente marino es un mundo que apenas tiene soluciones asequibles y abiertas en cuanto a análisis y estudio se refiere. En este proyecto se pretende diseñar un sistema capaz de registrar las principales variables (temperatura y presión) en ambientes marinos, a poca profundidad, de forma que los datos queden registrados en el propio dispositivo y, además, estos sean enviados a un servidor para su monitorización en continuo. De esta forma se podrían compartir los datos con entidades que estudien el ecosistema marino y así facilitarles datos que podrían serles de interés. Para la realización del proyecto se ha decidido usar como punto de partida un proyecto open source basado en Arduino, a partir del cual se han ido implantando cambios y mejoras hasta llegar a realizar el diseño de 2 prototipos. La implementación de estas mejoras se ha ido añadiendo de forma progresiva, de esta forma se ha asegurado el correcto funcionamiento de cada una de ellas antes de seguir añadiendo funcionalidades. Como resultados del proyecto se ha conseguido un diseño y prototipo de un sistema capaz de registrar temperatura, presión, luminosidad y humedad del suelo marino hasta una profundidad de 10m. Además, se ha diseñado lo que sería la versión con comunicación GSM a un servidor de forma que se pueden ver los datos en tiempo real y acceder al histórico de estos. Después de realizar los diseños y probar ambos, se puede decir que el principal objetivo del proyecto se ha cumplido al realizar un equipo con las características especificadas. Este proyecto podría albergar una gran cantidad de funcionalidades que harían del dispositivo un equipo muy completo para lo que sería la monitorización del ambiente., Currently, it is said that only 20% of the deep ocean is known, but whether this percentage is real or not, it is true that marine environment is a world that has barely affordable solutions for its analysis and study. The intention of this project is to design a system capable to register main variables (temperature and pressure) in marine environments in shallow, registering this data on the device and also sending it to a server for its continuous monitoring. In this way, the data could be shared with entities which study the marine ecosystem providing data that could be of their interest. For the execution of the project, it has been decided to use as a starting point an open-source project based on Arduino, from which changes and improvements have been implemented creating two prototypes’ designs. The implementation of these improvements has been added progressively, in this way the correct functioning of both of them has been ensured before continuing to add functionalities. As a result of the project a design and prototype of a system capable to register temperature, pressure, luminosity and the encapsulation moisture until a depth of 10m has been achieve. In addition, a communication GSM version to a server has been designed the way that data can be seen in real time and access the history of these data. After making the designs and testing both of them, it is fair to say that the main objectives of the project have been achieved creating an equipment with the specified characteristics. This project could provide a large quantity of functionalities which would make this device a very complete equipment for marine environment monitoring.

Aquest projecte neix de la necessitat de l’IOC d’un sistema de control de distància entre vehicles per als seguidors de línia que utilitza en les investigacions sobre vehicles autònoms. Anteriorment al projecte dits vehicles estan dotats de sensors d’infraroig per a mantenir-se en el camí marcat i de sensors d’ultrasons per a evitar col·lisions immediates. El control, consistent en un controlador d’acció proporcional, s’ha programat i implementat en una placa computadora Raspberry Pi 3 i utilitza les llibreries ROS, que en permeten un alt nivell de modularitat, i les llibreries ArUco que s’han utilitzat per a dotar els vehicle de la capacitat de processar les imatges de la càmera amb la que estaran equipats. Aquestes últimes permeten obtenir les dades de distància i orientació respecte el vehicle davanter, el que s’aprofita per a computar els senyals de control pertinents. El projecte s’ha conclòs satisfactòriament i, tot i que no ha estat possible implementar-lo físicament degut a dificultats amb el protocol de comunicació, s’ha comprovat que els senyals del controlador encaixen amb els definits en el marc teòric.

Este documento detalla el diseño e implementación de un controlador de cultivo basado en Arduino ESP8266 y accesible por Amazon Alexa1 . Permite la medición de temperatura, humedad, pH, salinidad del agua, así como la administración remota de interruptores por Internet. Este controlador es adecuado para todo tipo de cultivos, pero está ideado para utilizarlo en sistemas hidropónicos2 o acuapónicos3 . Debido a que las raíces están en contacto directo con el agua, esta debe tener unas condiciones favorables a las plantas que deben supervisarse adecuadamente. Si el control se realiza correctamente, las plantas crecen vigorosas y son capaces de producir vegetales de gran calidad y tamaño. El control de todos los factores que determinan el éxito de un cultivo hidropónico, a veces debe ser realizado por un equipo grande de trabajo. Un controlador como este, ayudaría a realizar todo el trabajo de supervisión necesario ahorrando costes de forma remota.

El propòsit del present projecteés el desenvolupament d’una aplicació que permeti el control del moviment d’una estació automatitzada mitjançant el reconeixement de veu. El projecte es divideix en tressectors diferents:el primer,és el desenvolupament d’una aplicació quepermeti reconèixer la veu i generar comandes que el PLC pugui interpretarper poder realitzar-les. El segon sector és l’establimentde la comunicació de l’aplicació desenvolupada amb el PLC,per tal que pugui rebre tota la informació necessària per executar les instruccions demanades,i el tercer sector és el desenvolupament de la programació del PLC per interpretar la informació rebuda i poder-la executar de manera satisfactòria. Elprimer sectortracta sobre el desenvolupament de l’aplicació de reconeixement de veuamb el llenguatge de programació Python. Es detallenpunts com la història del reconeixement de veu, l’anàlisi del seu funcionament i les tècniques utilitzades actualment per aquesta tecnologia. També s’explica que és una API (Interfície de programació d’aplicacions), i la seva funcionalitat pel desenvolupament d’aplicacions de reconeixement de veu. S’explica també la configuració necessària per la correcta funcionalitat del reconeixement de veu,iel desenvolupament de l’aplicació realitzada,la qual genera una senyal d’àudio que és capaç de reconèixer i transcriure aquesta senyal en text.Elsegon sector explica els processos necessaris per poder establir una correcta comunicació entre l’aplicació de reconeixement de veu i el PLC. Per poder assolir aquest objectiu, es fa a través d’un servidor OPC amb el software KEPServerEX.El tercersector tracta sobre el desenvolupament de la programació del PLC en llenguatge Ladder. S’ha comprovat el correcte funcionament del programa a través d’una simulació aportada pel propi software Sysmac Studio a través d’un sistema HMI desenvolupat.Degut a la pandèmia ocasionada pel SARS-CoV-2 (COVID-19),el sector doss’ha vist afectat perquè no s’ha pogut establir comunica

En aquest projecte s’han dissenyat i implementat dos dispositius separats. El primer correspon a un controlador MIDI, que permet el control d’elements virtuals d’un programari de creació musical. El segon correspon a una analitzador espectral d’àudio, que consisteix en una pantalla que mostra les freqüències de la música que s’està reproduint. L'anàlisi espectral serà un component "estètic" addicional per a l'ús del controlador., En este proyecto se han diseñado y construido dos dispositivos diferentes. El primero corresponde a un controlador MIDI, que permite el control de elementos virtuales de un software de creación musical. El segundo corresponde a un analizador espectral de audio, que consiste en una pantalla que muestra las frecuencias de la música que se está reproduciendo. El análisis espectral será un componente "estético" adicional para el uso del controlador., Two separate devices have been designed and implemented in this project. The first corresponds to a MIDI controller, which allows the control of virtual elements of a Music Creation Software. The second corresponds to an audio spectral analysis, which consists of a screen that shows the frequencies of the music that is being played. The spectral analysis will be an additional “aesthetic” component for the use of the controller.

El present treball tracta de la programació i posta en marxa de dues cèl·lules d’assemblatge flexible (FAS) la funció de la qual és escollir i muntar un rodament dintre de una base. Aquesta màquina servirà en un futur per a ensenyar a programar PLC’s als futurs alumnes de la universitat. S’haurà de programar un PLC que faci la funció de Front-end, és a dir aquest PLC emetrà les ordres que dos PLC’s esclaus model MicroLogix hauran de transferir a les seves sortides, i a l’hora els PLC’s esclaus enviaran les dades de les seves entrades al Front-end. El motiu d’emprar el Front-end és que l’entorn de programació del PLC Front-end (model CompactLogix) és molt més potent que el del MicroLogix, ja que el CompactLogix pot ser programat en múltiples llenguatges de programació (Ladder, Sequential Flow Chart, etc.) mentre que el MicroLogix tan sols es pot programar en ladder. A part en el Front-end es poden definir els Tags mentre que en el MicroLogix venen prefixats. També s’haurà de crear un SCADA des del que es podrà contemplar el funcionament del procés i des del que es podrà enviar ordres de control al PLC Front-end. La comunicació entre PLC’s i el Front-end i entre el Front-end i l’SCADA es realitzarà mitjançant el protocol CIP i aniran interconnectats amb cable Ethernet. Per a la correcta realització del treball, s’haurà de crear el fitxer d’intercanvi i hi haurà d’haver molta comunicació entre el programador del Front-end i els programadors dels MicroLogix.

En aquest treball s’afronta el procediment complert per l’automatització d’un procés industrial. Es considera primer l’estudi dels elements que intervenen en un procés d’automatització, es realitza seguidament la presentació d’un entorn industrial, la necessitat d’automatització i el disseny d’un automatisme i, finalment, es realitza l’aplicació d’aquest sobre una línia de producció. Així, en aquest treball, es parteix de l’exposició dels conceptes previs i bàsics de l’automatització industrial introduint en la primera part un dels llenguatges estandarditzats més comuns de programació de controladors lògics programables. A continuació, s’apliquen tots aquests conceptes al disseny d’un automatisme programat. Durant el procés de disseny de l’automatisme, es considera com a cas d’estudi un entorn industrial real, on es planteja com afectarien les modificacions automatitzades proposades amb l’objectiu d’estalviar temps de fabricació en una línia de producció i, en definitiva, per millorar l’eficiència en el treball. L’automatisme dissenyat i implementat, finalment, es valida en un laboratori real de l’Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa, ESEIAAT, de la Universitat Politècnica de Catalunya

Currently, there is a transition in industrial processes towards Industry 4.0. Manufacturing industries face several challenges, but the main goal is always to maximise asset availability. Today, poor maintenance strategies can reduce a plant’s overall productive capacity. Time-based preventive maintenance has proven to be an ineffective maintenance technique for most equipment components. Indeed, predictive maintenance is one of the main factors that will drive the fourth industrial revolution, making factories more efficient and productive, reducing unplanned downtime, improving reliability, and saving maintenance costs. Although predictive maintenance is a technology with promising results, its practical applicability is currently limited by the complex access to data from industrial equipment. The present project, first of all, aims for finding and developing a proper use case, despite not being in an industrial environment and not having access to real field devices. Electromechanical relays are used in many of today’s machines where control of high voltages and currents is intended. They are indeed important components in the context of automation, so it was found that the performance of accelerated life-test of electromechanical relays was a good use-case for predictive maintenance. This kind of life-test usually require dedicated hardware but in this project, it was proposed to conduct the experiments using standard automation components. SIMATIC Fail-Safe controllers and F-DI modules and its safety-related capabilities, even if they are not intended equipment for this purpose, were used to conduct an accelerated life test of general-purpose electromechanical relays based on the concept of discrepancy analysis. The present project proposes a solution based on a SIMATIC system with a CPU S7-1500 and F-IO modules, a setup with electromechanical relays to be tested and a single board computer. In order to enable the experiments, the vii firmware of the F-DI mod, Outgoing

L’estudi està emmarcat dintre el projecte UPC ecoRacing i pretén ser la base sobre la qual desenvolupar nous sistemes de control de repartiment de parell dels vehicles de l’equip de Formula Student per tal de poder millorar el seu comportament en el pas per corba i així obtenir millor puntuacions en les proves de la competició on les característiques dinàmiques del cotxe es posen a prova. Per efectuar-ho, l’estudi està dividit en quatre parts diferents les qual estan representades com a capítols. En la primera part s’introdueix el context en el que està emmarcat l’estudi i es defineix què és el Torque Vectoring. En aquest mateix capítol, es mostren uns quants exemples de cotxes comercials que basen la seva transmissió en sistemes de repartiment de parell. El segon capítol tracta de part de l’algoritme proposat que aniria programat en la centraleta del vehicle real. Per dur-ho a terme, es fa un estudi de les parts de la dinàmica del vehicle que influeixen en el sistema i, també es fa un estudi dels diferents tipus de controladors possibles que es poden implementar per tal d’ajustar la senyal real amb la consigna. Degut a que l’estudi conclou amb una simulació per tal de validar l’algoritme, es necessita crear un mòdul que calculi com afectarà la distribució de parells proposada de cara al vehicle. Això s’ha fet mitjançant la segona llei de Newton per tal de veure les afectacions de les forces i, per calcular els pròxim estat s’ha utilitzat el mètode RungeKutta de quart ordre. Finalment, en l’últim capítol es mostren els resultats obtinguts en la simulació, es mostra quin ha sigut l’impacte mediambiental que ha tingut l’estudi i, es defineixen quins són els passos futurs per dur aquest estudi a la realitat

Cuando nació la teoría de control, las aplicaciones (y los medios para implementarlas)eran completamente distintas a las que conocemos.El panorama ha evolucionado tanto por lo que hace referencia al diseño como la estruc-tura e implementación de los controladores. Asi de los primeros controladores de avancey retardo de fase se pasó a los más avanzados basados en la electrónica analógica comoPID, I-PD y más recientemente a las versiones digitales de estos. [3], [10], [5], [7].Los avances dentro del mundo digital, la teoría de control discreto y la creciente ca-pacidad de computo de los procesadores han conseguido llegar a un punto en el que unalgoritmo es capaz de realizar los análisis, modelado y verificación del sistema y un diseñoy sintonizado del control apropiado, todo ello de forma autónoma y sin que el usuariode dichos controles requiera de conocimientos sobre control muy avanzados para poderconfigurar un sistema de control.Este es el objetivo del softwareIngeniaWizarddesar-rollado por la empresaIngenia Motion Controly capaz de realizar todas las funcionesdescritas anteriormente.El objeto del proyecto radica en un análisis y comprensión la versión actual delInge-niaWizardde cara a implementar una nueva versión delsoftwareMotionLaba partirdel resultado del estudio de las debilidades que presenta y tiene como alcance la mejora ycorrección de las mismas.ElsoftwareMotionLabpermite identificación del sistema (máquina eléctrica a niveleléctrico y mecánico), diseño y sintonizado del control y posterior verificación del sistemade control

El entorno industrial actual está enfocado en el uso de nuevas tecnologías con el propósito de generar una producción más eficiente, teniendo en cuenta como pilares fundamentales los procesos automáticos y la seguridad industrial ya que la gran mayoría de procesos automáticos encierran peligros para la integridad física de las personas y maquinaria. La Universidad Politécnica de Cataluña sede Terrassa tiene como uno de sus objetivos el continuo mejoramiento de sus laboratorios con el fin de ofrecer a sus estudiantes un entorno acorde al desarrollo de la tecnología. Uno de sus proyectos ha sido adquirir nuevos Controladores Lógicos Programables para el laboratorio de Robótica y CIM. La Estación 1 del laboratorio será el punto de partida para la migración del nuevo dispositivo de control de la serie NJ1 del fabricante japonés Omron además se han instalado sensores y relés de Seguridad Industrial del fabricante alemán PILZ y un controlador lógico programable capaz de realizar el control secuencial y de seguridad en un mismo dispositivo. El presente Trabajo de Fin de Master pretende ilustrar como se lleva a cabo la migración, conexión, programación, comunicación y puesta en marcha de un sistema automático seguro dentro de un entorno de laboratorio universitario

El present treball reflecteix tota l’etapa d’anàlisi i estudi del codi dels PLCs de Siemens usats pel control de l’accelerador lineal del Sincrotró Alba. L’empresa va decidir que volia conèixer amb profunditat el codi d’aquests PLCs, per tal de tenir-ne un millor control en cas de fallada o en cas de voler-ne canviar paràmetres. El punt de partida del treball és una còpia del codi dels PLCs, de la qual es dubtava que fos idèntica a la instal·lada. Per aquest motiu aquest codi no havia estat mai comprovat ni testejat abans. Per la comprensió total del software ha estat necessari l’estudi del cablejat entre els PLCs i els equips, per tal de saber la interacció existent entre ells, i per últim, la comprensió de la funcionalitat dels diferents equips que formen l’accelerador lineal. El mètode utilitzat per l’anàlisi i comprensió d’aquests PLCs ha estat l’enginyeria inversa, és a dir estudiar cada part del codi còpia i associar-lo a la funcionalitat del sistema de control del LINAC. Per fer-ho s’han fet simulacions amb STEP7. Un cop enteses les funcionalitats del codi, aquestes s’han comprovat in-situ instal·lant i provant el codi còpia reescrit a la màquina real. Els resultats obtinguts han sigut molt positius, ja que s’ha comprovat que el codi còpia de tots els cinc PLCs és funcional. A més, s’han implementat i provat millores al codi de tres de PLCs que milloren l’operació de l’accelerador lineal.

Se presenta a continuación el diseño e implementación de un sistema activo de estabilización de franjas interferométricas con acceso remoto vía la red RENATA -- Se instrumentó un interferómetro Mach-Zehnder con un actuador piezoeléctrico en un brazo para introducir diferencias de fase en el patrón, y en el otro brazo otro actuador para compensarlas por medio de un controlador proporcional -- Se diseñó en labVIEW una plataforma para el usuario que permite escoger los parámetros de la perturbación, visualiza la posición del patrón en tiempo real y además permite evaluar la capacidad del sistema para compensar diferencias de fase -- Finalmente, se puso a disposición de los usuarios remotos un experimento de laboratorio y manual de usuario que permite familiarizarse con la plataforma y evaluar el desempeño del sistema de control

El projecte recau en la realització del control de la dosificació multiproducte, tant de sòlids com de líquids, en una fàbrica d'alimentació animal. Aquests productes són dosificats mitjançant fins a tres bàscules, dos injectors de líquids i una incorporació manual. També serà necessari el control dels elements de transport d'aquests productes entre els diferents processos de la fàbrica. Els programes de PLC es realitzaran amb software de Siemens (concretament amb TIA Portal v14) i les pantalles del SCADA es realitzaran amb software de PROGEA (MOVICON). També caldrà fer l'estudi i la implementació de la interconnexió del sistema de control amb el sistema MES. Un cop finalitzat, caldrà comprovar el correcte funcionament de tota la programació, En aquest document s’explica la realització d’un projecte de control i monitorització d’un procés de dosificació de producte en una indústria alimentària i l’estudi d’aquest per generar un estàndard que servirà per a la realització d’altres projectes d’automatització industrials d’aquest tipus. El projecte es basa en programar un PLC per a integrar el control i la lògica corresponent de la dosificació i programar el SCADA, a nivell de sinòptics i de scripts. A més a més, la integració de millores de gestió i de creació de fitxers, a nivell de I+D, que formaran part del nou estàndard. Tot això serà analitzat de manera que es puguin generar recursos modulars i es puguin integrar en altres projectes semblants, elaborant una d’estàndard de programació amb la finalitat d’agilitzar la realització d’aquest tipus de projectes i convertir-los en projectes molt més senzills d’elaborar

Postprint (published version)

Bakalářská práce obsahuje několik laboratorních úloh pro trénování návrhu řídicího programu pro PLC Siemens Simatic S7-1200. První část bakalářské práce se zabývá seznámením čtenáře se základními dovednostmi logického řízení. Také seznámí čtenáře s PLC obecně a s programovatelným automatem Simatic S7-1200. Ve druhé části práce jsou konkrétní zadání a také řešení laboratorních úloh., Bachelor thesis contains several laboratory exercises for the design training of the control program for PLC Siemens Simatic S7-1200. First part of bachelor thesis deals with introducing the reader to the basic skills of logical control. Thesis also introduces the reader to the PLC in general and programmable logic controller Siemens Simatic S7-1200. In the second part of bachelor thesis there are specific assignments of laboratory exercises and their solutions., Fakulta elektrotechniky a informatiky, Cíle práce byly splněny, ovšem v úsporné verzi. Smyslem práce bylo mimo jiné vytvořit robustní autonomní hardwarové emulárory průmyslových procesů. Navržené DPS avšak autonomně (bez asistence operátora) danou funkcionalitu nenabízejí. Na druhou stranu je třeba zdůraznit, že alespoň některé navržené řídicí programy jsou vytvořeny systematicky za doržení příslušných postupů, nikoliv "ad hoců", k čemuž se jinak často studenti uchylují. Práce je celkem přehledně dělena do logických celků, chybí bohužel podrobnější zdůvodnění postupu práce. V závěru každé navržené úlohy je však uvedena věcná diskuse nad výslednými návrhy a možná rozšíření do budoucna.

Thesis, The need to design an automatic process for the automation of a locally designed oil stripping process, has developed because of the effective use of it in the farming industry. Automatic control must be applied to the system to make it stable, without increasing the costs of the project in the form of equipment, training and maintenance. The Adam-5000 controller can be used in conjunction with a PIC microcontroller to carry out the monitor and control function on the system. The Adam-5000 is going to do all the direct monitor and control functions on the system, while the PIC is responsible for all control instructions to the Adam-5000 and the processing of the data. By using a PIC in conjunction with an Adam-5000 and a RS232 communication medium between the two, automatic control can be carried out on the system, without drastically increasing the costs. The Adam-5000's analog input modules are responsible for the logging of all data variables, after which the data is sent to the PIC microcontroller via the RS232 communication medium. The PIC processes the data accordingly to the control structure, from where it sends control instructions via the RS232 communication medium to the Adam-5000. By making use of its Relay module, the Adam-5000 will now carry out all direct control instructions on the system. To ensure that the operator is conscious of problems in the system, indirect control is also carried out through an alarm and LED indications. The communication protocol of the PIC and Adam-5000 are going to be discussed as part of the physical- and datal ink layer of the OSI module. The study shows that the protocol meets most of the requirements of these two layers by sending data with flow control and an error correction structure over an international standard physical layer. The study shows further that by making use of inexpensive methods [See paragraph 4.1], the control system controls all critical elements of the process to accomplish a stable controlled sy

El proyecto consiste en diseñar el sistema de control basado en un Controlador Lógico Programable (PLC), el mismo que permita integrar y gestionar los diferentes componentes electrónicos de la máquina, sean estos sensores, encoder, botoneras, variadores de frecuencia que mantienen comunicación MODBUS y así también un panel HMI que debe ser diseñado de tal forma que permita configurar la máquina y los modos de funcionamiento deseados, ya que el sistema tiene que ser capaz de extenderse para las diferentes variaciones de máquina, entendiéndose por esto que el número de variadores aumenta o disminuye y que determinadas características de funcionamiento se habilitan y deshabilitan en función de los requerimientos deseados

A lo largo del siguiente documento se expondrá el desarrollo e implementación de un sistema inteligente de automatización, el cual permitirá la selección y taladrado de piezas mediante las estaciones I y II del laboratorio de robótica y CIM del edificio TR11 de la ESEIAAT. Para ello, se ha realizado e implementado la programación de los PLCs disponibles en cada una de las estaciones involucradas, y de ésta forma poder simular un proceso industrial real. El control y supervisión sobre el proceso a tiempo real se lleva a cabo mediante un Sistema de control tipo SCADA/HMI. Este sistema monitoriza datos del proceso para su posterior tratamiento y nos proporciona una interfaz de comunicación entre el usuario y la máquina. Los datos monitorizados necesarios para el correcto funcionamiento del sistema han de ser almacenados y manipulados, para ello se ha desarrollado una base de datos relacional basado en SQL, Al llarg del següent document s'ha exposat el desenvolupament e implementació d'un sistema d'automatització, el qual permet la selecció i trepat de peces mitjançant les estacions I i II del Laboratori de Robòtica i CIM de l'edifici TR11 de la ESEIAAT. S'ha realitzat e implementat la programació dels PLCs disponibles en cadascuna de les estacions del laboratori per la simular el procés industrial real. El control i supervisió sobre el procés a temps real es realitza mitjançant un sistema de control tipus SCADA. Aquest sistema monitoriza dades del procés per al seu posterior tractament i ens proporciona una interfície de comunicació entre l'usuari i la màquina. Les dades monitorades necessàries per al correcte funcionament del sistema han de ser emmagatzemats i manipulats, per a això s'ha desenvolupat una base de dades relacionals basat en SQL, Along the following document there has exhibited the development and implementation of a system of automation, which allows the selection and pierced of pieces by means of the stations I and II of the laboratory of robotics and CIM of the building TR11 of the ESEIAAT. It has realized and implemented the programming of the available PLCs in each of the stations of the laboratory for simulating the industrial process real. The control and supervision on the process on time real carries out by means of a control system type SCADA. This system monitors information of the process for its later treatment and there provides a communication interface to us between the user and the machine. The monitored information necessary for the correct functioning of the system has to be store and manipulated, for it a base of relational information has developed based on SQL

In the context of surgery, it is very common to face challenging scenarios during the preoperative plan implementation -- The surgical technique’s complexity, the human anatomical variability and the occurrence of unexpected situations generate issues for the intervention’s goals achievement -- To support the surgeon, robotic systems are being integrated to the operating room -- However, current commercial solutions are specialized for a particular technique or medical application, being difficult to integrate with other systems -- Thus, versatile and modular systems are needed to conduct several procedures and to help solving the problems that surgeons face -- This article aims to describe the implementation of a robotic research platform prototype that allows novel applications in the field of imageguided surgery -- In particular, this research is focused on the topics of medical image acquisition during surgery, patient registration and surgical/medical equipment operation -- In this paper, we address the implementation of the general purpose teleoperation and path following modes of the platform, which constitute the base of future developments -- Also, we discuss relevant aspects of the system, as well as future directions and application fields to investigate, IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

La realización de este proyecto consistía en la programación, el control y la supervisión de las estaciones I y II del laboratorio de Robótica y CIM, situado en la segunda planta del TR11 de la EET. La Estación I consiste en la selección i diferenciación de tres tipos diferentes de pieza i la Estación II en la perforación de las mismas. Para el desarrollo del proyecto he tenido que familiarizarme con los siguientes programas: Cx-Programmer, para la programación en lenguaje Ladder de ambas estaciones. Proficy iFix, para el diseño de la aplicación SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) mediante la cual el usuario puede supervisar y controlar en todo momento el funcionamiento de ambas estacionesa distancia. Y finalmente el KEPServerEX, mediante el cual he creado unservidorde datos que permite comunicar vía OPC con la aplicación SCADAde forma local con la Estación I.Para la comunicación del SCADA con la Estación II, inicialmente tenía previsto conectarme de forma remota con la aplicación SCADA vía comunicación OPC, pero debido a la falta de una red de trabajo entre PCs operativa,se ha utilizado la red Controller Link entre ambas estaciones instalando en el SCADA, por lo tanto, el driver de OMRON también

In the context of surgery, it is very common to face challenging scenarios during the preoperative plan implementation -- The surgical technique’s complexity, the human anatomical variability and the occurrence of unexpected situations generate issues for the intervention’s goals achievement -- To support the surgeon, robotic systems are being integrated to the operating room -- However, current commercial solutions are specialized for a particular technique or medical application, being difficult to integrate with other systems -- Thus, versatile and modular systems are needed to conduct several procedures and to help solving the problems that surgeons face -- This article aims to describe the implementation of a robotic research platform prototype that allows novel applications in the field of imageguided surgery -- In particular, this research is focused on the topics of medical image acquisition during surgery, patient registration and surgical/medical equipment operation -- In this paper, we address the implementation of the general purpose teleoperation and path following modes of the platform, which constitute the base of future developments -- Also, we discuss relevant aspects of the system, as well as future directions and application fields to investigate, IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

In this paper,the problem of designing aparameter-scheduled state-feedback controller is investigated. The paper presents an extension of the classical regional pole placement, H2 control and H1 control problems, so as to satisfy new specifications, that will be referred to as shifting pole placement control, shifting H2 control and shifting H1 control, respectively. By introducing some parameters, or using the existing ones, the controller can be designed in such away that different values of the separameters imply different regions where the closed-loop poles are situated, or different performances in the H2 or H1 sense. The proposed approach is derived within the so-called Lyapunov Shaping Paradigm, where a single quadratic Lyapunov function is used for ensuring stability and desired performances in spite of arbitrary parameter time variation. The problem is analyzed in the continuous-time LPV case, oventhough the developed theory could be applied to LTI systems in cases when it is desired to vary the control system performances online. Results obtained in simulation demonstrate the effectiveness and the relevant features of the proposed approach., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This report proposes the use of a novel method called Model Predictive Control Allocation (MPCA) in order to conveniently coordinate the different actuators present on a heavy vehicle. The actuators analysed in this report are disc brakes, powertrain and rear active steering. All these actuators can technically be controlled by an external electronic device and their utilization has an impact on the planar dynamics of the vehicle. The actuators are designed so that, if the driver wants to modify the vehicle behaviour, there are several ways of using the actuators that lead to the same requested behaviour. This property identifies the vehicle as an over-actuated system. Considering the nature of all the actuators and their effects on the vehicle is essential for the designated method to coordinate the actuators. The method used for the coordination merges the characteristics of two different types of controllers: Model Predictive Control (MPC) and Control Allocation (CA). The potential of a model predictive control method resides in its ability to explicitly take into account the nature of the actuators for a certain time horizon ahead before deciding the control action to be applied to the system. The control allocation, on the other hand, is a suitable method to decide how to combine the actuators in order to modify the behaviour of the vehicle. The peculiarity of these controllers lies in the way they compute the control input to the system. Unlike a classical PID controller, in fact, they use a cost function, which has to be iteratively minimized, in order to find out the best input for the system. Common issues related to this class of controllers are the robustness and speed of the algorithms used to solve the problem. The problem defined by the MPCA controller belongs to the class of Quadratic Programming (QP) problems for which several methods have been developed. A primal-dual interior-point method with Mehrotra’s predictor-corrector is used by the solver se

El present treball té dos objectius principals: el primer d’ells és el d’identificar el model de dues plantes - en aquest cas, dos motors de corrent continu - emprant diverses tècniques d’ajust a partir de dades experimentals; en segon lloc, es volen dissenyar estructures de control adequades sobre dites plantes, de forma que es satisfacin les especificacions demanades. En relació amb aquest darrer punt, es vol avaluar quin és el límit de prestacions dels motors; és a dir, quines són les especificacions màximes que se’ls hi poden demanar abans que aquests comencin a comportar-se de forma no esperada. El primer capítol descriu l’equipament amb què es treballarà al llarg del projecte, format per aquests dos motors: d’una banda, un motor de tipus voice coil proporcionat per l’empresa Ingenia Motion Control ; de l’altra, un dels exemplars que es troben al Laboratori de Control de l’ETSEIB. El segon capítol descriu les diverses tècniques d’identificació de models que es fan servir per a caracteritzar-ne els paràmetres, i les aplica emprant jocs de dades del motor d’Ingenia i també amb dades generades per experimentació sobre el motor del Laboratori de Control. Als annexos es pot trobar informació detallada per a poder reproduir els experiments. El tercer capítol comprèn el disseny de controladors de les plantes en base a l’especificació en bandwidth, i s’hi detallen les estructures de control PID, I+PD i RST estudiades en el present treball. Es para atenció al fenomen de la saturació i es desenvolupen codis de caràcter general que, a partir del bandwidth desitjat, proporcionen els guanys del controlador. Finalment, es presenten resultats en siumlació i experimentals per a ambdós motors; pel que fa al motor d’Ingenia, s’observen diferències que plantegen les bases d’un nou projecte, que no forma part de l’abast del present.

In this paper, the problem of designing a parameter-scheduled state-feedback controller is investigated. In particular, the concepts of finite time stability (FTS) and finite time boundedness (FTB) are extended, introducing their shifting counterparts. By introducing new scheduling parameters, the controller can be designed in such a way that different values of these parameters imply different characteristics of the finite time stability/boundedness property. In this way, the performance of the control system can be varied during its operation. The problem is analyzed in the continuous-time LPV case, even though the developed theory could be also applied to LTI systems. The design conditions are feasibility problems involving linear matrix inequalities (LMIs) that can be solved efficiently using available solvers. Results obtained in simulation demonstrate the effectiveness and the relevant features of the proposed approach., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

This article proposes the use of cooperative game theory, supported by the use of bankruptcy game of the and the Shapley value, as a strategy to optimize the allocation of resources in each node, according to service demand, the number of stations and the conditions of the PLC channel -- The paper proposes a scenario under saturated traffic conditions, in order to assess the degree of optimization that the value of Shapley can perform in front of traffic and channel conditions clearly established -- It is concluded that the use of cooperative game theory, supported on the Shapley value, can be considered as an excellent alternative when making resource optimization processes in a PLC channel y with the possibility to be implemented in economic embedded systems, because it does not require complex operations for its estimation, En este artículo se propone el uso de la teoría de juegos cooperativos, apoyados en el uso del juego de la bancarrota y el valor de Shapley, como estrategia para optimizar la asignación de recursos en cada nodo, acorde con la demanda en el servicio, el número de estaciones y las condiciones del canal PLC -- El artículo plantea un escenario bajo condiciones de tráfico saturado, con el fin de evaluar el grado de optimización que el valor de Shapley puede realizar ante condiciones de tráfico y de canal claramente establecidas -- Se concluye que el uso de la teoría juegos cooperativos, soportado en el valor de Shapley, puede considerarse como una excelente alternativa a la hora de realizar procesos de optimización de recursos en un canal PLC y con la posibilidad de ser implementado en sistemas embebidos de bajo costo, debido a que no requiere de operaciones complejas para su estimación

Aquest projecte tracta sobre la introducció del robot Staubli RX60b dins de ROS-Industrial i posteriorment l'inserció en MoveIt i Gazebo d'aquest robot en una cel la de treball. Per comprovar que les diferents eines funcionen correctament, al nal del projecte s'ha realitzat una demostració amb la cel la de treball. La primera part del projecte, tracta sobre l'estudi de les especi cacions mínimes i desitjables que cal complir per tal que el controlador del Staubli es pugui considerar que forma part de ROS-Industrial. En la implementació s'ha intentat que aquest obeís el màxim d'especi cacions possibles i per acabar s'han realitzat les corresponents veri cacions. En la segona part del projecte, s'ha desenvolupat el model de la cel la industrial i el programari per tal d'introduir-la dins de MoveIt i de Gazebo. Amb aquest objectiu, es vol facilitar la plani cació dels diferents robots que formen part d'aquesta i la realització de diferents simulacions a través del Gazebo. Per tal de facilitar la plani cació, simulació i execució de la cel la, s'ha creat un node de ROS per tal de poder controlar els diferents robots que la conformen amb més facilitat. Per tal d'evitar col lisions amb l'escena de treball, s'insereix aquesta en el MoveIt a través d'un altre node, així aquestes restriccions seran utilitzades en les plani cacions. Per últim, s'han demostrat els avantatges que proporciona ROS-Industrial a partir d'una demostraci ó on s'ha utilitzat el plani cador de trajectòries MoveIt i el simulador Gazebo. El procés realitzat ha constat de dues parts, la primera consisteix en la cerca d'un cargol i una femella a través d'una càmera, gràcies a la biblioteca d'OpenCV; i la segona part, la realització dels moviments necessaris per collar-los.

The project wants to develop a tool to measure link latency from a OpenFlow controller. It uses Mininet, a software to emulate SDN computer network, and POX as controller.