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Diseño e implementación de un controlador digital para el control de procesos industriales, utilizando una FPGA.

Abstract:

Se diseñó e implementó un controlador digital utilizando una FPGA, para el control de procesos industriales, empleando tecnologías de bajo costo; el controlador elaborado sobre la FPGA presenta la misma funcionalidad que los controladores industriales, el controlador digital consta de varias etapas como son: acondicionamiento, adquisición, procesamiento y generación de señales. Se utilizaron tarjetas de aplicación y acondicionamiento para realizar el escalamiento de las señales generadas por los transmisores. Para la adquisición de las señales acondicionadas y la generación de la señal de control hacia el actuador se utilizó el módulo PCF 8591 (ADC y DAC), el cual trabaja bajo el protocolo I2C como esclavo, lo que obliga a implementar un maestro I2C dentro de la FPGA. El controlador digital se implementó utilizando el Lenguaje VHDL y las fórmulas de un PID en tiempo discreto, para el monitoreo y supervisión de las variables del proceso se diseñó un HMI en el software Labview. El controlador digital implementado sobre la FPGA permitirá regular un proceso SISO (Single Input Single Output) de caudal y además un proceso MISO (Multiple Input Single Output) de nivel, este último empleando la estrategia de control en cascada y los diferentes métodos de sintonización.