Resumen Este trabajo muestra el diseño e implementación de un sistema de diagnóstico de fallos para un sistema hidráulico que presenta simetría en su diseño. El sistema de diagnóstico utiliza los comandos del controlador y las señales de los sensores para diagnosticar once fallos individuales o algunas combinaciones. El trabajo expone la metodología para diseñar el diagnosticador, la cual consiste de ocho etapas que buscan la extracción de información del modelo base del sistema hidráulico. Como modelo base se utiliza una red de Petri interpretada para discretizar por eventos el sistema. Por otra parte, el modelo del diagnosticador se derivaen un nuevo tipo de red de Petri coloreada que permite que esta sea independiente del controlador del sistema hidráulico lo que implica que pueda ser implementado en un computador externo y realizar diagnósticos en tiempo real; en este caso la implementación del diagnosticador fue realizada con el lenguaje LabView de NI. Una característica del diagnosticador es que su modelo permite ser escalado sin mayor esfuerzo a sistemas de gran tamaño que presentan simetría en su estructura, ya que cada nuevo subsistema que se incorpora al sistema original no altera el diseño del diagnosticador. Tampoco altera las matrices ni vectores utilizados, pues el Nuevo subsistema se incorpora como“colores”ocopiasdelsubsistemabaseseleccionado.

Abstract This work shows the designand implementation of afault diagnosissy stemforahy draulic system that presents symmetry in its design. The diagnostic system uses the controller commands and signals from the sensors to diagnose eleven individual faults or some combinations. The paper presents the methodology for designing the diagnoser, which consists of eight steps that seek the extraction of information from the model base of the hydraulic system. As a base model we use a Petri net interpreted to discretize by events the system. On the other hand, the model of the diagnose is derived in a new type of colored Petri net that allows it to be independent ofthe controller of the hydraulic system, which implies that it can be implemented in an external computer and perform diagnoses in real time. The implementation of the diagnoser was done with NI LabView language. A characteristic of the diagnoser is that its model allows to be scaled without great effort to large systems that present symmetry in its structure, since each new subsystem that is incorporated to the original system does not alter the design ofthe diagnostician system. It also does not alter the matrix or vectors used because the new subsystemis incorporatedas“colors”orcopies of these lected base subsystem.

Resumen Una forma alternativa de identificar los parámetros de un modelo térmico de un motor de inducción es por medio de algoritmos genéticos. Este trabajo en su inicio, describe brevemente los conceptos relacionados con los modelos térmicos de motores, así como los principales conceptos de los algoritmos genéticos. Posteriormente plantea un modelo térmico simplificado para un motor trifásico Baldor modelo M3558, de 2 hp, 230V, 60 Hz, dicho modelo posee dos nodos para los cuales se plantean sus ecuaciones diferenciales y sus soluciones analíticas. Para determinar los parámetros de este modelo térmico se alimenta un algoritmo genético con el cálculo de las pérdidas del motor eléctrico así como las temperaturas del motor capturadas por un banco de pruebas construido para tal fin. El algoritmo genético va modificando cada parámetro de la solución analítica hasta que se cumplan los criterios de ajuste. En la parte final del trabajo se confrontan las capacitancias y conductancias térmicas obtenidas contra cálculos teóricos de las constantes físicas del motor. Se muestra que los parámetros obtenidos con el algoritmo genético presentan un mejor ajuste respecto a los datos y no requieren del conocimiento de las magnitudes y constantes físicas relacionadas con el motor.

Abstract Genetics algorithms are an alternative way to identify the parameters of an induction motor thermal model. Initially, this work briefly describes the concepts related to electric motors thermal models and the key concepts of genetic algorithms. Then it presents a simplified model for an M3558 Baldor motor, 2 HP, 230V, 60 Hz, the thermal model have two nodes, a set of differential equations and its analytical solutions is derived for each one. To determine the parameters of the thermal model, a genetic algorithm is fed with the calculation of motor losses and temperatures captured by a tests bench. The genetic algorithm changes each parameter of the analytical solution until adjustment criteria are met. At the end of this work, the thermal capacitances and inductances obtained are compared with theoretical calculations of the physical constants of the motor. We demonstrate that the parameters obtained with genetic algorithms fit better to the data and require little knowledge of the magnitude and physical constants related to the motor.

ResumenUna posible solución a los problemas de automatización en pequeña escala es realizar los proyectos con la plataforma de prototipado rápido llamada Arduino. El presente trabajo muestra el estado actual del dispositivo y su utilización en labores de control industrial. Además, se programó la lógica de control de un sistema que posee dos alternadores de bombas; la codificación se realizó usando el lenguaje C y el lenguaje LabView. Las pruebas de funcionalidad del controlador mostraron el cumplimiento de ambos lenguajes. Finalmente, se discuten las ventajas y desventajas de la utilización de open hardwareen proyectos de automatización.

AbstractOne possible solution to small-scale automation problems, is use the rapid prototyping platform called Arduino, this paper shows the current status of the device and its use in industrial control tasks. Additionally, the control logic of a system that contain two pumps alternators have been programmed; the coding is performed using the C language and the LabView language. Tests showed compliance controller functionality of both. Finally we discuss the advantages and disadvantages of using open hardware automation projects.

Una forma alternativa de programar el controlador de una Celda de Manufactura Flexible (CMF) es utilizar el enfoque propuesto en Huang, Pastravanu y Gurel (1995), con la teoría de Aproximación Basada en Matrices (ABM) para sistemas de eventos discretos (DE). Esta teoría se diseñó para su implementación en computadores industriales en las cuales la ejecución de operaciones matriciales binarias en tiempo real no representa problema alguno, sin embargo, la implementación de dichas operaciones en controladores programables (PLC) comerciales no se puede realizar en forma directa ya que la mayoría de PLC se programan mediante lenguajes gráficos, como el llamado Lógica en Escalera (Ladder Logic Diagram, LLD). Dicha restricción provoca que este poderoso enfoque de programación de DE excluya la mayoría de autómatas programables de uso comercial. El presente trabajo describe la interpretación de la teoría ABM con la finalidad de implementarla en un PLC comercial. El programa de control diseñado se probó con tres políticas de producción, en una celda de manufactura flexible multireentrante (MRF) ubicada en el Instituto Tecnológico de Costa Rica; el objeto de las pruebas fue observar el rendimiento de la celda de manufactura ante distintas políticas de despacho en la producción.

An alternative way to program the controller of a Flexible Manufacturing Cell (FMC) is to use the proposed theory by Huang, Lewis, Pastravanu & Gurel (1995) called the matrix based approach for discrete event systems. This theory was designed to run on computers, where execution of binary matrix operations in real time is not a problem; however the implementation of these operations in commercial programmable controllers (PLC) is not realizable in direct way, because most of the PLCs are programmed using graphics language as the called Ladder Logic Diagram (LLD). The above restriction causes this powerful programming tool, excludes the majority of the PLC. This paper describes the interpretation of the Matrix Based Approach to be able to implement on a commercial PLC. The controller designed was tested with three production policies in a flexible manufacturing cell multi reentrant (MRF) located at the Technological Institute of Costa Rica, the purpose of the tests was to observe the performance of the manufacturing cell with different dispatch policies production.