SIMULACIÓN Y DIAGRAMA 3D DE CONTROL Y SUPERVISIÓN DE UN SISTEMA DIESEL - GENERADOR - MOTOR - HÉLICE

Abstract

El Proyecto de Titulación ?Simulación y Diagrama 3D de Control y Supervisión de un Sistema Diesel-Generador-Motor-Hélice? fue concebido con el objetivo de realizar una aplicación de control y monitoreo mediante interfaces HMI, sobre un sistema simulado en tiempo real, en conjunto con un diagrama 3D que representara la forma física de dicho sistema, el cual consiste en una configuración serie que acopla un motor diesel, un generador eléctrico trifásico, un motor eléctrico DC con su respectivo accionamiento y una hélice. El comienzo del trabajo realizado se inició con la definición de los objetivos parciales que permitirían conseguir el fin principal, y con un estudio previo de la experiencia de otros autores en temas relacionados con él. Así se determinó que el proyecto era factible de realizar, y que su complejidad permitiría ejecutarlo dentro del plazo de un semestre. Se procedió entonces a buscar alternativas de solución al tema que se consideró más relevante en el desarrollo técnico: Comunicar una simulación en Simulink con una aplicación para confeccionar interfaces hombre máquina. El estudio determinó que la mejor alternativa era comunicar Simulink con un programa confeccionado en LabVIEW, mediante el uso de su herramienta Simulation Interface Toolkit. Con esto ya decidido, fue posible planificar las tareas y plazos del proyecto, y posteriormente dar inicio a su ejecución. El modelado del sistema se realizó mediante ecuaciones que luego se implementaron en un modelo Simulink. La estrategia de control se diseó como un control de lazos descentralizados, en esencia lineal, y con estabilidad demostrada mediante la técnica de asignación de polos. Su desempeo se validó mediante procedimientos de simulación, la cual se pudo ejecutar en tiempo real gracias a la incorporación de una S_Function escrita en lenguaje C, llamada sfun_time.c. La interfaz hombre máquina con el cual se comanda el sistema, se dispuso en el mismo PC de simulación, y se desarrolló en LabVIEW, cuya comunicación con la simulación se realizó mediante la herramienta Simulation Interface Toolkit. La interfaz de monitoreo, ubicada en un PC en red con el primero, también se diseó en LabVIEW y permite ver la evolución de las variables del sistema gracias al uso de variables compartidas de LabVIEW. Finalmente, el diagrama 3D del sistema se diseó en AutoCAD, y con él es posible ver claramente como es el sistema físicamente desde la perspectiva que el usuario desee. El funcionamiento general del sistema, resultó ser apropiado para ser manejado por un operador y satisface los objetivos iniciales del proyecto.