Automatización y gestión remota de datos de un micro-aerogenerador

Dentro de su área de información, comunicación y control, Fatronik ha desarrollado varios proyectos de ‘tele-control’ y gestión remota de sistemas sensorizados, servicios de acceso ubicuo móvil…, respondiendo así a la demanda actual de aplicación e incorporación de las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicaciones) en las empresas, y a las nuevas formas de relación que estas implican: teletrabajo, trabajo en red, control centralizado, nuevas relaciones con proveedores y clientes. El acceso para las personas autorizadas se produce a través de equipamiento wireless “handset”, que se prevé son o serán a medio plazo de uso extendido. Esto es lo que se conoce como e-Work, área en la que Fatronik trata de irrumpir con fuerza. El centro tecnológico Fatronik, ubicado en la localidad guipuzcoana de Elgoibar tiene como objetivo la asimilación y transformación de conocimientos tecnológicos en innovaciones industriales competitivas.

Los servicios y utilidades de estas aplicaciones son muchos: gestión de los parámetros de cualquier dispositivo a distancia, evitando desplazamientos innecesarios o difíciles hasta el lugar donde se encuentren físicamente; adquisición ubicua de datos con independencia de localización; sistemas de mantenimiento avanzados, muy útiles para personal de los servicios de asistencia técnica (SAT), que les permiten proporcionar un servicio post-venta evitando desplazamientos y gastos asociados innecesarios…

Este enfoque también puede llegar a ser una revolución al aplicarse a plantas de fabricación, mediante la eliminación de las conexiones cableadas a las máquinas, de manera que se puedan gestionar y monitorizar las máquinas y dispositivos productivos a distancia. Esto significa que no es necesario que los operarios estén a pie de máquina, ni que se trasladen de una máquina a otra. Un operario será capaz de gestionar muchas más máquinas de manera centralizada, monitorizando las máquinas remotamente. También las plantas serán mucho más flexibles en cuanto a aspectos movilidad de máquina y flexibilidad de lay-out, y detección remota de alarmas.

Puesto que las aplicaciones son muy diversas, las distintas soluciones de cada proyecto son adaptadas a los requerimientos específicos en cada caso. Las soluciones particularizadas van desde desarrollos de aplicaciones basados en la integración de paquetes comerciales y adaptación de los mismos, hasta completos desarrollos propios basados en tecnologías más complejas como la Inteligencia Artificial. En esta línea, Fatronik dispone de una Plataforma Software basada en Agentes Inteligentes e Interfaz estándar basado en XML-WEB, para una gestión exhaustiva de la información de máquina; plataforma que ya fue presentada en un artículo de la presente revista (Nº14 Marzo 2003), y que fue motivo de una ponencia en el Congreso de Máquina Herramienta 2002 celebrado en San Sebastián (XIV Congreso de Máquinas-Herramienta, ISBN 931828-4-2).

Una de estas aplicaciones se ha desarrollado para la gestión y adquisición remota de datos de un micro-aerogenerador eólico. Este generador se encuentra en un lugar de difícil acceso en la ladera de un monte. La gestión y el seguimiento del mismo requerían del desplazamiento de una persona hasta el lugar; lo que constantemente se traducía en una pérdida de tiempo y unos gastos excesivos e innecesarios en desplazamientos.

Lo que se necesitaba era la captación de los parámetros de dicho generador sin la necesidad de desplazarse hasta el lugar donde se encuentra ubicado. También se abordó la posibilidad de interactuar con el generador de forma que pudiera ser gestionado remotamente.

Pero sin entrar en el objetivo técnico final de la solución, en muchos casos y en diferentes entornos industriales, la localización de los dispositivos sobre los que existe una necesidad de control, impide que este pueda realizarse de una forma óptima.

Ante esta situación, y con una visión más global que permita una adaptación sencilla a nuevos entornos, se diseño una Solución Integrada basada en un Sistema Embebido Programable, que combinaba las tecnologías necesarias para gestionar remotamente dispositivos con difícil acceso o que son demasiado antiguos y su integración en sistemas de red es complicada (p.ej. que sólo dispongan de puertos serie para comunicarse). Además, el sistema cumple los requerimientos de robustez, bajo consumo y funcionamiento constante que requieren estos entornos.

El núcleo de este sistema es un Controlador Embebido Programable y Modular del fabricante ICP-DAS (controlador de la familia i-7188), con Sistema Operativo basado en MS-DOS, lo que permite el desarrollo de programas con exigentes requerimientos temporales. Al ser modular, permite la integración de módulos de Entrada/Salida Analógicos/Digitales de la misma familia a ser gestionados y sincronizados por el Controlador. La comunicación entre los elementos de esta disposición modular se realiza mediante RS-485, y es gestionada por el Controlador 7188, que evidentemente contiene el programa de control y data-logging íntegramente diseñado y desarrollado por Fatronik (descargado y gestionado desde un PC o portátil vía RS-232).

El controlador funciona de manera independiente en función de las consignas, almacenando los datos controlados en una memoria FLASH interna al mismo. De esta manera, el sistema funciona off-line hasta que la persona responsable se conecta al sistema para recoger los datos almacenados, lo que permite una realización puntual.

Para dar una solución completa al problema, se añade la posibilidad de gestionar y descargar remotamente los datos, lo que permite no sólo un trabajo off-line y puntual, sino que la localización de los dispositivos no sea un inconveniente. Para ello, GPRS se convierte en el principal elemento, ya que las tradicionales líneas telefónicas cableadas, como es evidente, no cubren todas las localizaciones y dificultan el lay-out de los elementos. Para que esta gestión pueda realizarse desde la oficina central, al sistema descrito se le ha acoplado un enrutador (o Router) GPRS (fabricado por TEMPEL, www.tempel.es) conectado a un Servidor de puertos serie (transforma comandos IP en serie y viceversa, de MOXA, www.moxa.com). La integración de estos elementos permite una gestión remota vía TCP/IP de un dispositivo básico que localmente solo permite ser gestionado mediante RS-232.

Según este patrón, Fatronik ha desarrollado el programa de control y data-logging que se ejecuta en el controlador (situado en el monte al lado del molino), y una Interfaz basada en Windows para gestionar y descargar datos del controlador vía serie. Con la integración del resto de elementos se ha conseguido una solución completa e innovadora para la gestión de dispositivos de producción de pequeño tamaño para los que la gestión remota es inviable o muy costosa con soluciones tradicionales.

Además, dentro de esta temática, Fatronik ha llevado a cabo proyectos de diferentes dimensiones dentro del V-Programa Marco europeo de investigación, así como con el ministerio de Ciencia y Tecnología del estado y también en programas de investigación del Gobierno Vasco. Fatronik siempre ha tenido en cuenta en sus desarrollos la aplicabilidad multi-sectorial, de manera que una solución pueda ser fácilmente integrada en diferentes disciplinas: máquina-herramienta, bienes de equipo, energías renovables, turismo, salud, servicios, transporte,…

De esta manera, la Fundación Fatronik deja patente su capacidad de desarrollo de Soluciones TICs innovadoras, de valor añadido para los dispositivos productivos, combinando desarrollos propios con integración de diferentes productos y tecnologías, y sobre diferentes plataformas, desde Sistemas Operativos tradicionales hasta Sistemas Embebidos basados en Microcontrolador y Tiempo Real.