Diseño y construcción de un prototipo basado en FPGA y sistemas embebidos, para controlar un dispositivo de medición de NO2 en cuerpos de agua y analizar sus resultados

Abstract

Los sistemas industriales de medición de parámetros y control de procesos han utilizado PLCs durante muchos años. Sin embargo, con el desarrollo de nuevas tecnologías, su integración con nuevos fabricantes resulta compleja, lo cual incrementa el costo de ingeniería. La empresa ECRobotics ha desarrollado un sistema de medición de concentración de nitritos en el agua que utiliza un PLC como sistema de control, y, el presente trabajo presenta una propuesta para cambiar el controlador del sistema de medición por una tarjeta de desarrollo con características más flexibles que permita escalar sus funcionalidades. Para efectuar el cambio del controlador, se estudiaron los detalles de la arquitectura del dispositivo y se realizó una evaluación para la elección de una tarjeta de desarrollo (FPGA) que cumpla con estos requerimientos. Para el control de los actuadores del dispositivo, se desarrolló una tarjeta electrónica de comunicación. Además, un programa embebido fue diseñado e implementado para el control del dispositivo de medición y los actuadores. Finalmente, se realizaron pruebas de comunicación entre la tarjeta de desarrollo y la tarjeta electrónica, y, se ajustaron parámetros de calibración para garantizar el correcto funcionamiento del dispositivo