WLAB SISTEMA DE CONTROL REMOTO EN TIEMPO REAL DE EQUIPOS DE LABORARIO. Autor: Rodríguez de la Rosa, Alicia. Directores: Rodríguez Pecharromán, Ramón. Palacios Hielscher, Rafael. Entidad Colaboradora: ICAI Universidad Pontificia Comillas. RESUMEN DEL PROYECTO La idea de la que parte este proyecto es la de permitir acceder al Laboratorio de Control de la Escuela desde Internet. Las posibilidades que ofrece son enormes, ya que una vez implantado sería exportable a otros laboratorios con este mismo formato (un ordenador, que mediante algún programa controla un equipo). De esta forma se convierte el laboratorio en un laboratorio remoto, que es aquel que permite a los usuarios interactuar con los dispositivos reales a través de Internet, a diferencia de un laboratorio virtual que sólo permite las simulaciones. Así, mediante el interfaz de una página web, se pueden cambiar parámetros, realizar experimentos, ver y descargar los resultados tal y como se realiza de manera presencial. El proyecto consta de una web hospedada en el servidor del IIT (http://www.iit.upcomillas.es/wlab) a través de la que se puede acceder a los formularios para fijar los parámetros de los elementos que se controlan, en este caso son: la velocidad de un servomotor y el nivel una cuba. También están disponibles en la misma web documentación sobre las prácticas y los equipos. Fig. 1 Página principal de la web
Además, se cuenta con uno de los equipos del laboratorio, un ordenador con Windows XP reservado para el proyecto y permanentemente encendido. Desde la web se le transmiten los parámetros dados a un directorio compartido y se ejecuta Matlab mediante acceso remoto y utilizando instrucciones rsh (usando Services for Unix). Una vez finalizado el ensayo, los resultados y las gráficas se devuelven a la web. Fig. 2 Esquema general del proceso del laboratorio remoto De este modo se pueden realizar, tanto las simulaciones, como los ensayos de las prácticas de forma remota, ampliando las posibilidades del laboratorio y permitiendo usarlo de formas inexploradas hasta el momento, como por ejemplo, fuera del horario de la Universidad, o los fines de semana y sobre todo, sin la necesidad de estar personalmente en unas prácticas en las que no es necesario conectar cables o montar circuitos como en otros laboratorios de Electrónica. Los ensayos propuestos se diferencian por su duración. En el servo el ensayo es corto, apenas dura cinco segundos y ese pequeño tiempo permite que se realice entero antes de devolver los resultados. En las cubas el ensayo es muy largo, y es necesario ir mostrando al usuario las gráficas de la evolución de la práctica actualizadas cada cierto tiempo. Otra ventaja es que no es necesario que el usuario tenga Matlab instalado, basta con tener un navegador y conexión a Internet. Un problema que presenta es la imposibilidad de realizar más de un ensayo simultáneo, al sólo disponer de una tarjeta de adquisición de datos. En cambio, simulaciones sí pueden hacerse cuantas se quieran, abriéndose tantas sesiones de Matlab como sean necesarias.
Fig. 3 Resultados de un ensayo con un PID De forma más general sus características son: o Disponibilidad: 24 horas al día o Accesibilidad: a través de un navegador web y una conexión a Internet o Facilidad de uso: sólo son necesarios conocimientos básicos de navegación por Internet y del propio contenido de la asignatura o Interfaz de usuario intuitiva: es una página en php con un formulario para introducir los parámetros que no requiere tener que descargar ningún software o No es necesario tener Matlab instalado en el ordenador del usuario o Permite un único usuario para el ensayo, y múltiples para la simulación o Tiene ventajas frente a los métodos tradicionales al no estar limitado por factores espaciales y temporales
WLAB REAL TIME REMOTE CONTROL SYSTEM FOR LABORATORY EQUIPMENT. Author: Rodríguez de la Rosa, Alicia. Managers: Rodríguez Pecharromán, Ramón. Palacios Hielscher, Rafael. Collaborating Entity: ICAI Universidad Pontificia Comillas. SUMARY This project is based on the idea of providing access to the University Control Lab via Internet. It opens new possibilities since it could be exported to other labs sharing a common framework (a software package offering remote control of whatever equipment over Internet) Since the University Lab becomes a remote access Lab (allowing users to interact with real equipment via the Internet), this solution is better than a virtual lab which only provides simulation and not real experimentation. From a Web based interface, users can setup parameters for their experiments, execute them and obtain results in their monitors or even download a file with the resulting data. The Project Web Page is hosted in the ITT s server (http://www.iitupcomillas.es/wlab) providing access to the application forms that are used to setup the experiments parameters, for this particular project: the speed of the servo and the level of the cube. There are also docs and tutorials available for lab practices and the equipment used. Fig. 4 Index of the web page
Moreover, the Project has one of the Lab s computers (a PC running Windows XP) fully devoted to this project on a 24 hours basis. The Web Page of the project offers a user interface to gather the information needed and transfer such data to a share disc which is used by Matlab to run remotely (using rsh instructions provided by Unix Remote Services). The results and graphics are finally display in the web page. Fig. 5 General view of the remote lab This allows remote simulation and execution of practices, increasing labs possibilities and allowing rationalization and reducing idle lab time, for example after timetable hours or weekends. Most important is the fact that it is not required to be there in person since there is no need to connect cables like in other Labs of Electronics. The proposed experiments are of different duration, the one with the servo is a short one and takes roughly five seconds, allowing the experiment completion and presentation of results immediately. On the other hand, since the cube s experiment takes much more time, the results are displayed from time to time to provide feed-back of its progress. Another advantage is that the user does not need to have Matlab installed in his computer, only a Web Browser and an Internet Connection is required. One major drawback is that it is only possible to execute one experiment at a time, since there is only one data acquisition card installed on the computer; but there is no limit for the number of simulations possible since users can open as many Matlab sessions as required.
Fig. 6 Results of a practice with a PID control General Features: o 24x7 availability o Accessibility: via the Internet with a Web browser o User Friendly: only basic Internet browsing knowledge and the own subject content o Intuitive User Interface: provided by a web page programmed in php which uses forms to obtain data from users. There is no need for any software download o Do not need to have Matlab installed in the user computer o Only single-user for practice execution and multi-user for simulation o Several advantages compared to traditional Lab practices since there are no limits of time or location