Programa de parametrización, control y monitorización de sistema operador de puertas automáticas peatonales

"La posibilidad de utilizar librerías propias en aplicaciones LabVIEW ha permitido reutilizar dlls con el mínimo cambio, requiriendo así un tiempo de desarrollo menor de lo inicialmente estimado" - Julen Barrena, ULMA Embedded Solutions, S.Coop

El Reto: El reto consistía en desarrollar una solución de control y monitorización para un sistema operador de puertas automáticas peatonales. Esta solución debería facilitar la parametrización del producto.

La Solución: Se ha utilizado LabVIEW para la parametrización, monitorización de los datos y el manejo de los controles de los operadores de puertas. Gracias a la facilidad que ofrece LabVIEW tanto en la gestión de las interfaces gráficas como en la gestión de los archivos de entrada y salida, se ha desarrollado una aplicación capaz de gestionar un sistema tan versátil como este Autor(es): Julen Barrena - ULMA Embedded Solutions, S.Coop Ibon Muruamendiaraz - ERREKA Artículo: Introducción Hoy en día, el mercado de las puertas correderas automáticas está muy extendido. Podemos ver este producto instalado y operando en numerosos edificios, especialmente en aquellos con gran tránsito peatonal. ERREKA es una empresa guipuzcoana que se dedica desde hace varios años a diseñar y fabricar este tipo de puertas. ERREKA es consciente de que cada cliente solicita puertas con distintas características relacionadas con la instalación, ubicación y prestaciones. De este modo, ha ido especializándose en una línea de producto que se pueda parametrizar y así poder satisfacer las necesidades de sus clientes. En este contexto, ERREKA, en colaboración con ULMA Embedded Solutions, ha desarrollado un sistema electrónico de operador de puertas que se encarga de controlar la apertura y cierre de la puerta mediante la información de los sensores y el control del motor. Además, este sistema, permite el ajuste y parametrización de los diversos componentes y la obtención de datos para el análisis del rendimiento del motor. En la siguiente figura se muestran los principales bloques del sistema.

Imagen 1 Como se puede apreciar en la imagen superior (imagen 1), el sistema está compuesto por el Operador de Puerta, un Selector manual de Funciones y el Control Remoto o aplicación de parametrización, control y monitorización. Estos tres elementos están comunicados por el protocolo CANOpen compartiendo, además, el mismo diccionario de objetos, lo que nos permite monitorizar la puerta en un modo de funcionamiento real y cambiar los modos de funcionamiento “en caliente”. Tanto el subsistema de control como el de accionamiento poseen elementos redundantes capaces de garantizar el control de la puerta en caso de fallo. De esta manera, las puertas ofrecen una gran seguridad y cumplen con los requisitos safety cada vez más necesarios en el sector de las puertas automáticas peatonales. Junto con estos elementos principales, existen otros dos tipos de sensores en el sistema. Por un lado están los sensores de presencia, que alertan al operador de la existencia de objetos en la trayectoria crítica de la puerta y, por otra parte, se encuentran los requeridos por el operador para controlar su propia ejecución: sensores de temperatura ambiente, temperatura interna, temperatura del motor y encoders entre otros. La siguiente imagen (imagen 2) muestra las distintas opciones que ofrece nuestra aplicación de Control Remoto. Está repartida en cuatro partes diferenciadas. Las funcionalidades más destacadas de la aplicación son las siguientes: Parametrización del sistema Operador de Puerta Descarga de distintos logs: errores, estadística y control Monitorización del rendimiento del sistema Test automatizado Si se da el caso de que no se detecte ninguna conexión (ningún elemento en el bus CAN), no existirá posibilidad de navegación.

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Imagen 2

Imagen 3 A continuación se describe en detalle cada una de las funcionalidades principales ya mencionadas y reflejadas en la pantalla inicial de esta aplicación (imagen 3). 1. Parameters Manager Se ha desarrollado un sistema totalmente configurable según las especificaciones y parámetros establecidos por ERREKA. Se puede personalizar el movimiento de las puertas, el modo de gestión de los obstáculos detectados y los sensores integrados en la puerta.

Imagen 4 Los parámetros definidos se guardan en ficheros XML independientes, dando la posibilidad de tener una base de datos de los parámetros para cada modelo de puertas. De esta forma, se podrán configurar las puertas en la fase de fabricación de una manera rápida y sencilla. Esto ayuda a dar un sentido de línea de producto imprescindible a la aplicación.

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Imagen 5 1. Movement Commander En la imagen superior (imagen 5), podemos observar que la aplicación de Control Remoto nos ofrece la posibilidad de marcar (en rojo) el perfil de movimiento deseado, tanto el adquirido como el parametrizado desde la aplicación, para el control de puerta. También nos permite ver la trayectoria real, el consumo y la velocidad de cada movimiento, en la apertura y cierre de la puerta. Es posible comandar la puerta para la apertura o cierre e, incluso, se permite diseñar un ciclo donde se repite el movimiento un número determinado de veces.

Imagen 6 1. Test Executor

Imagen 7 En esta pantalla de testeo automático (imagen 6), la aplicación permite realizar pruebas predefinidas de validación sin ningún tipo de interacción por parte del usuario. Existen cinco diferentes casos de prueba definidos por el cliente y cuya ejecución ha sido automatizada en esta pantalla. El usuario puede seleccionar los casos de pruebas a ejecutar y posteriormente puede analizar el resultado de los mismos observando el comportamiento de la puerta. 1. Alarm Log

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Imagen 8 ERREKA considera imprescindible asegurar el correcto funcionamiento de sus puertas y dotarlas de sistemas de seguridad para sus usuarios finales. Para ello, se han incorporado alarmas diseñadas para que el cliente pueda disponer de un informe completo del estado de las puertas. Estas alarmas utilizan elementos visuales que ofrece LabVIEW además de almacenar extensos logs de los eventos de alarma.

Imagen 9 Estos registros de alarma recogen información de las estadísticas parciales del momento en que se dio la alarma, además de una amplia aclaración sobre el estado de los elementos implicados en el funcionamiento de la puerta en dicho instante.Tanto con los informes de las estadísticas como con los de las alarmas, se pueden leer los eventos que se ha registrado en los propios operadores. También se pueden almacenar en un formato compatible con Microsoft Excel. Estos informes se podrán eliminar de la memoria del sistema Operador de Puerta bajo petición del usuario de la aplicación PC de Control Remoto. Utilización del sistema Un bus CAN comunica la aplicación PC de Control Remoto con el sistema Operador de Puertas. En el arranque, la aplicación rastrea el bus para descubrir potenciales operadores. Una vez detectado el operador, la aplicación PC comienza a adquirir los datos de la instalación. En caso de que no encontrar ningún operador, la aplicación notifica la situación y protege la navegación por los menús. Conclusión: LabVIEW ofrece una gran flexibilidad para desarrollar aplicaciones de control remoto, monitorización y parametrización. Es una herramienta indispensable para la materialización rápida y efectiva de una interfaz adecuada a las necesidades de ERREKA y sus clientes. ULMA Embedded Solutions ha hecho un uso intensivo de la aplicación en la fase de validación del producto desarrollado. Gracias a la facilidad con la que se pueden realizar GUIs, ha resultado fácil encontrar la sintonía necesaria con el cliente y dotar de un interfaz amigable a una aplicación con múltiples funcionalidades. Por último, la posibilidad de utilizar librerías propias en aplicaciones LabVIEW ha permitido reutilizar dlls con el mínimo cambio, requiriendo así un tiempo de desarrollo menor de lo inicialmente estimado. Información del Autor: Julen Barrena ULMA Embedded Solutions, S.Coop España

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Legal Este caso de estudio (este "caso de estudio") fue desarrollado por un cliente de National Instruments ("NI"). ESTE CASO DE ESTUDIO ES PROPORCIONADO "COMO ES" SIN GARANTÍA DE NINGUN TIPO Y SUJETO A CIERTAS RESTRICCIONES QUE SE EXPONEN EN LOS TÉRMINOS DE USO EN NI.COM.

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