Diseño e Implementación de Web Server para telemetría de datos en procesos industriales por medio de protocolos TCP/IP y GPRS

Transcripción

1 ESTUDIO DEL PROBLEMA Diseño e Implementación de Web Server para telemetría de datos en procesos industriales por medio de protocolos TCP/IP y GPRS F. CESAR AUGUSTO FLOREZ GOMEZ 1 S. RAFAEL ALEXANDER QUITERO LOPEZ 2 1 INGENIERIA EN CONTROL PROYECTO DE GRADO

2 CONTENIDO ESTUDIO DEL PROBLEMA 1 ESTUDIO DEL PROBLEMA Monitorear procesos en areas restrinjidas o retiradas 2 Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations

3 Outline ESTUDIO DEL PROBLEMA 1 ESTUDIO DEL PROBLEMA Monitorear procesos en areas restrinjidas o retiradas 2 Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations

4 ESTUDIO DEL PROBLEMA SISTEMAS DE MONITOREO DE PROCESOS CON TEMETRIA ATRAVEZ DE TCP IP En muchas compañías del sector productivo se enfrentan al problema de ejercer control sobre algunos procesos que están distantes, por distancias física o medios tecnológicos. Estos procesos al ser en su mayoría análogos no hay forma de ejercer un control o un monitoreo de forma remota, para estas plantas resulta algo complejo contar con personal que se desplace hasta estos sitios solo para vericar el funcionamiento o modicar algún parámetro del sistema. Este problema se presenta tanto en plantas que tienen equipos a gran distancia o que en ciertas áreas de su compañía que tienen un acceso restringido

5 ESTUDIO DEL PROBLEMA IMPACTO ESPERADO El desarrollo de esta solución permitirá que en muchas zonas del país las cuales son de difícil acceso ya sea por causa de la violencia o simplemente por razones geográcas, y en cuyas comunidades la incidencia de personal ajeno a estas áreas puede resultar nocivo, y además reducirá el tiempo de permanencia del personal encargado de la manipulación de estos procesos ya que tendrán todas las estadísticas listas y por lo tanto tomar las medidas necesarias para tomar los correctivos. Todo esto en caso que no sea posible hacer las modicaciones desde el punto de control. el principal impacto esperado está ligado directamente a la reducción de personal necesario para ser enviado a distintas áreas del país. El gasto que muchas empresas tienen en viáticos para el personal que se desplaza a supervisar o modicar dichos procesos, este dinero puede ser reinvertido en el mejoramiento de la capacidad técnica de sus empleados en busca de optimizar sus procesos En muchas empresas las empresas es necesario optimizar la capacidad de modicar sus procesos en la búsqueda de optimizar su ganancias, para implementar esta solución es necesario poseer un sistema de red y un acceso a internet de buena capacidad y además con muy buena seguridad para evitar que su red pueda ser inltrada por cualquier persona.

6 ESTUDIO DEL PROBLEMA IMPACTO ESPERADO El desarrollo de esta solución permitirá que en muchas zonas del país las cuales son de difícil acceso ya sea por causa de la violencia o simplemente por razones geográcas, y en cuyas comunidades la incidencia de personal ajeno a estas áreas puede resultar nocivo, y además reducirá el tiempo de permanencia del personal encargado de la manipulación de estos procesos ya que tendrán todas las estadísticas listas y por lo tanto tomar las medidas necesarias para tomar los correctivos. Todo esto en caso que no sea posible hacer las modicaciones desde el punto de control. el principal impacto esperado está ligado directamente a la reducción de personal necesario para ser enviado a distintas áreas del país. El gasto que muchas empresas tienen en viáticos para el personal que se desplaza a supervisar o modicar dichos procesos, este dinero puede ser reinvertido en el mejoramiento de la capacidad técnica de sus empleados en busca de optimizar sus procesos En muchas empresas las empresas es necesario optimizar la capacidad de modicar sus procesos en la búsqueda de optimizar su ganancias, para implementar esta solución es necesario poseer un sistema de red y un acceso a internet de buena capacidad y además con muy buena seguridad para evitar que su red pueda ser inltrada por cualquier persona.

7 ESTUDIO DEL PROBLEMA IMPACTO ESPERADO El desarrollo de esta solución permitirá que en muchas zonas del país las cuales son de difícil acceso ya sea por causa de la violencia o simplemente por razones geográcas, y en cuyas comunidades la incidencia de personal ajeno a estas áreas puede resultar nocivo, y además reducirá el tiempo de permanencia del personal encargado de la manipulación de estos procesos ya que tendrán todas las estadísticas listas y por lo tanto tomar las medidas necesarias para tomar los correctivos. Todo esto en caso que no sea posible hacer las modicaciones desde el punto de control. el principal impacto esperado está ligado directamente a la reducción de personal necesario para ser enviado a distintas áreas del país. El gasto que muchas empresas tienen en viáticos para el personal que se desplaza a supervisar o modicar dichos procesos, este dinero puede ser reinvertido en el mejoramiento de la capacidad técnica de sus empleados en busca de optimizar sus procesos En muchas empresas las empresas es necesario optimizar la capacidad de modicar sus procesos en la búsqueda de optimizar su ganancias, para implementar esta solución es necesario poseer un sistema de red y un acceso a internet de buena capacidad y además con muy buena seguridad para evitar que su red pueda ser inltrada por cualquier persona.

8 TELEMETRIA ESTUDIO DEL PROBLEMA ¾SISTEMAS EMBEBIDOS? Un sistema embebido en principio estaría formando por un microprocesador y un software que se ejecute sobre este. Sin embargo este software necesita un lugar donde poder guardarse para luego ser ejecutado por el procesador. Esto podría tomar la forma de memoria RAM o ROM, Todo sistema embebido necesitara en alguna medida una cierta cantidad de memoria, la cual puede incluso encontrarse dentro del mismo chip del procesador. Además de esto normalmente un sistema embebido contara con una serie de salidas y entradas necesarias para comunicarse con el mundo exterior. Debido a que las tareas realizadas por sistemas embebidos son de relativa sencillez, los procesadores comúnmente usados cuentan con registros de 8 o 16 bits. En su memoria solo reside el programa destinado a gobernar una aplicación determinada. Sus líneas de entrada/salida soportan el conexionado de los sensores y actuadores del dispositivo a controlar y todos los recursos complementarios disponibles tiene como única nalidad atender a sus requerimientos Estas son las únicas características que tienen en común los sistemas embebidos, todo lo demás será totalmente diferente para cada sistema embebido en particular. MARCO LEGAL Deben tener la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de red ya sea LAN O WAN. Tiene que ver con la reglamentación legal que permita garantizar la calidad del diseño electrónico, en este sentido se deben abordar normas de calidad para dispositivos electrónicos desde la IEEE, UIT, o en su defecto si el dispositivo se encuentra normalizado en el país, se utilizará la norma ICONTEC. Si no se encuentra normas de calidad especicas para el diseño en cuestión en ninguna de las organizaciones anteriores se optara por la utilización de la norma ISO 9001, y el aparte que tiene que ver con diseño tecnológico.

9 TELEMETRIA ESTUDIO DEL PROBLEMA ¾SISTEMAS EMBEBIDOS? Un sistema embebido en principio estaría formando por un microprocesador y un software que se ejecute sobre este. Sin embargo este software necesita un lugar donde poder guardarse para luego ser ejecutado por el procesador. Esto podría tomar la forma de memoria RAM o ROM, Todo sistema embebido necesitara en alguna medida una cierta cantidad de memoria, la cual puede incluso encontrarse dentro del mismo chip del procesador. Además de esto normalmente un sistema embebido contara con una serie de salidas y entradas necesarias para comunicarse con el mundo exterior. Debido a que las tareas realizadas por sistemas embebidos son de relativa sencillez, los procesadores comúnmente usados cuentan con registros de 8 o 16 bits. En su memoria solo reside el programa destinado a gobernar una aplicación determinada. Sus líneas de entrada/salida soportan el conexionado de los sensores y actuadores del dispositivo a controlar y todos los recursos complementarios disponibles tiene como única nalidad atender a sus requerimientos Estas son las únicas características que tienen en común los sistemas embebidos, todo lo demás será totalmente diferente para cada sistema embebido en particular. MARCO LEGAL Deben tener la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de red ya sea LAN O WAN. Tiene que ver con la reglamentación legal que permita garantizar la calidad del diseño electrónico, en este sentido se deben abordar normas de calidad para dispositivos electrónicos desde la IEEE, UIT, o en su defecto si el dispositivo se encuentra normalizado en el país, se utilizará la norma ICONTEC. Si no se encuentra normas de calidad especicas para el diseño en cuestión en ninguna de las organizaciones anteriores se optara por la utilización de la norma ISO 9001, y el aparte que tiene que ver con diseño tecnológico.

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11 ESTUDIO DEL PROBLEMA OBJETIVOS DEL PROYECTO Objetivo General Diseñar e implementar una aplicación Web Server embebida para telemetría que permita a través de protocolos de comunicación TCP/IP y GPRS la monitorización automática en tiempo real, el registro de las mediciones y el control de 3 variables de un proceso industrial simulado. Objetivos Espesicos Diseñar e Implementar un sistema de comunicación que permita el envió y recepción de la información desde el proceso industrial hasta un sitio que tenga acceso a la Red de Internet (DSL y Wireless) por medio de PC y/o la Red de telefonía móvil banda 1900 a través de celular Desarrollar una aplicación que permita el almacenamiento de máximo 500 intervalos de datos por cada variable en el Web Server embebido. Diseñar Web Server que me permita la lectura de las 3 variables en tiempo real, la lectura de los registros históricos de estas variables en un intervalo denido. Este web server permitirá controlar estas variables. Permitir que el sistema envié alarmas críticas y reciba datos por medio de un móvil celular a través de SMS.

12 ESTUDIO DEL PROBLEMA OBJETIVOS DEL PROYECTO Objetivo General Diseñar e implementar una aplicación Web Server embebida para telemetría que permita a través de protocolos de comunicación TCP/IP y GPRS la monitorización automática en tiempo real, el registro de las mediciones y el control de 3 variables de un proceso industrial simulado. Objetivos Espesicos Diseñar e Implementar un sistema de comunicación que permita el envió y recepción de la información desde el proceso industrial hasta un sitio que tenga acceso a la Red de Internet (DSL y Wireless) por medio de PC y/o la Red de telefonía móvil banda 1900 a través de celular Desarrollar una aplicación que permita el almacenamiento de máximo 500 intervalos de datos por cada variable en el Web Server embebido. Diseñar Web Server que me permita la lectura de las 3 variables en tiempo real, la lectura de los registros históricos de estas variables en un intervalo denido. Este web server permitirá controlar estas variables. Permitir que el sistema envié alarmas críticas y reciba datos por medio de un móvil celular a través de SMS.

13 Outline ESTUDIO DEL PROBLEMA Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations 1 ESTUDIO DEL PROBLEMA Monitorear procesos en areas restrinjidas o retiradas 2 Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations

14 ESTUDIO DEL PROBLEMA Modulos de encriptacion tcp/ip Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations Utilizando un modulo de conversión de análogo a TCP/IP que tenga integrado un micro controlador o un microprocesador con capacidad de almacenamiento para un software embebido de 16 baits el cual debe poseer unas características especiales en hardware y software que brinden la posivilad de sobrescribir el programa de manera remota sin ocasionar una variación en las características en el proceso además debe ser capaz de tomar variables análogas y digitalizarlas para facilitar la comunicación dentro de la red

15 SEGUIMIENTO ESTUDIO DEL PROBLEMA Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations

16 Outline ESTUDIO DEL PROBLEMA Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations 1 ESTUDIO DEL PROBLEMA Monitorear procesos en areas restrinjidas o retiradas 2 Tecnologia Disponible Basic Ideas for Proofs/Implementations

17 RESUMEN ESTUDIO DEL PROBLEMA Telemetria como metodo para ahorro de tiemo y personal en procesos que requieran un monitoreo constante, tanto local como remoto. Adelantos en comunicacion IP por medio de redes inalambricas y comunicacion satelital facilitan la implementacion de estas solucion PERSPECTIVA Compra de equipos para supervision.

18 Appendix For Further Reading Bibliograa I A. CESAR FLOREZ / ALEXANDER QUINTERO. Handbook of Everything. Some Press, S. Someone. On this and that. Journal on This and That. 2(1):50100, 2000.