Generación automática de una arquitectura de supervisión y control de sistemas con conmutación de modos

Abstract

En esta Tesis Doctoral se han propuesto metodologías, técnicas y tecnologías paramejorar el diseño de procesos industriales que se caracterizan porque sucomportamiento dinámico puede ser representado por dinámicas tanto continuascomo discretas y se conocen como sistemas híbridos. Concretamente, se ha centradoen los sistemas que operan en diferentes modos y, por lo tanto, en general no esposible diseñar un único controlador para todo su rango de operación. Un esquemade control típico consiste en una arquitectura de supervisión y control, que detecta elmodo de operación y conmuta al controlador más adecuado al modo defuncionamiento. En este trabajo se ha propuesto una descripción formal para elsistema con conmutación de modos basada en los autómatas híbridos extendida asistemas multi-bucle. A partir de ella y de las estrategias de control diseñadas paracada modo, se formula la arquitectura de control y supervisión como una Máquina deMoore. Otro aspecto importante del trabajo se focaliza en los aspectos deimplementación de esta arquitectura. Basándose en técnicas de meta-modelado sehan definido meta-modelos para el sistema con conmutación de modos y laarquitectura de supervisión. La implementación de los lenguajes de modelado comolenguajes de marcado ha permitido proponer el uso de tecnologías XML paraautomatizar la generación automática del código de la arquitectura. De forma que eldiseño parte de los modelos del proceso y del control, que se desarrollan enherramientas comerciales, y, haciendo uso de transformaciones entre modelos, segenera el código final del supervisor en código de PLCs en formato PCLopen XML, quese puede descargar en herramientas conformes a dicho estándar. Es decir, se hapropuesto un entorno de soporte al ciclo de desarrollo de estos sistemas.