Disseny d'una interfície persona-màquina (HMI) pel control i monitoratge d'un procés de laboratori

Abstract

Aquest Treball de Fi de Grau ha consistit en el disseny d’una interfície persona-màquina (HMI) per al control i monitoratge d’un procés de laboratori a partir d’una estació del Laboratori d’Automatització de l’Escola Politècnica d’Enginyeria de Manresa. L’estació en qüestió, disposa de tres dipòsits principals, amb els quals es poden dissenyar processos que simularien la mescla de líquids diferents per a la producció d’aquesta barreja. A més, permet molts procediments diferents, en tenir diferents actuadors i sensors analògics i lògics que permeten controlar un ampli ventall de variables diferents. Per al disseny de la nova interfície, s’ha hagut de realitzar diferents reparacions i canvis d’alguns elements utilitzant com a recanvis els elements de la maqueta veïna, ja que l’estació feia molt temps que no era ni utilitzada ni revisada. També ha calgut dissenyar de zero el sistema de control de la maqueta, pel fet que tot el sistema utilitzava llenguatge de lògica de contactes, fent que el programa fos difícil d’entendre. El nou sistema de control ha mesclat els tres llenguatges de programació que permet CX-Programer: lògica de contactes, text estructurat i diagrames seqüencials o grafcets. Per altra banda, s’ha canviat el programa amb el qual s’havia dissenyat la interfície, creant-ne una de nova, ja que no s’ha disposat de la llicència pertinent. Aquesta nova interfície permet realitzar la regulació de dues variables mitjançant un PID que l’usuari podrà modificar. També disposa d’un mode manual que permet el control de tots els actuadors de l’estació. A més, s’ha dissenyat un programa diferent que realitza un procediment d’exemple que prova tots els components de l’estació omplint i buidant els tres dipòsits principals un per un.

This end-of-degree project has consisted on the design of a Human-Machine interface used for controlling and monitoring a lab process using an station of the automatization lab from the Escola Politècnica Superior d’Enginyeria de Manresa. This station has got three principal tanks that can be used for designing industrial processes like the mix of two different chemical liquids. As this plant has many actuators and sensors, including the fact that some of these are analogical, it can control a wide range of variables. For designing the new interface, the station needed different reparations and replacements, which have been done using the nearest station components. It was due to the fact that the plant had not been used or repaired since some years ago. Moreover, all the control system had to be created from scratch, it has happened because the initial program was al designed using only relay diagrams, this language causes difficulties on understanding the program. The new control system has been created mixing the three languages that the CX-Programer admits depending on each situation: Relay diagram, Structured Text and Sequential Function Chart. On the other side, in order to design the new interface, the program that was used to create the initial one had to be changed. That was because of the lack of the program licence. The new interface admits the regulation of two variables using a PID that the user can modify. Apart from that, it has a manual mode that allows the user to use any component that it wants while having access to all the sensors. In addition, I designed another program that makes an example process that fills the three tanks one by one and, at the same time, it tests the functioning of all the station components.