Implementación de un sistema de control redundante basado en una arquitectura de Internet de las Cosas (IoT)

• Alvaro A. Patiño-Forero ^[1] ; Fabian Salazar-Caceres ^[1] ; Harrynson Ramirez-Murillo ^[1] ; Juan P. Velandia-Suárez ^[1]
  1. [1] Universidad De La Salle, Colombia
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 33, Nº. 2 (Abril), 2022, págs. 181-192
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Implementation of a redundant control system based on an Internet-of-Things architecture (IoT)
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• Resumen
  • español

    Este estudio presenta la implementación de una arquitectura de control y comunicación para un tanque de características no lineales, utilizando una red redundante basada en el protocolo MQTT y tecnologías open source. Se muestra el modelamiento del tanque, la técnica de control y la topología de comunicación utilizada, junto a conceptos de control Hot StandB y HSBY. La arquitectura se implementa con un lazo de control principal que funciona en la nube y un lazo secundario de control local redundante. El objetivo en el sistema remoto es mantener la variable de operación en el valor de referencia definida previamente, sintetizando un controlador digital tipo PID, estudiando las incertidumbres asociadas al enlace de comunicación entre el controlador digital y la planta. Los resultados consideran la reducción súbita de ancho de banda en el enlace de comunicaciones y presencia de ruido blanco en la medición. Se concluye que esta arquitectura de control pueda funcionar en una zona remota, en presencia de incertidumbres.

  • English

    This study presents the implementation of a control and communication architecture for a nonlinear characteristic tank, using a redundant network based on the MQTT protocol and on open-source technologies. The tank modeling, the control technique, and the communication topology are shown along with the Hot StandBy (HSBY) control concept. The architecture is implemented with a main control loop running in the cloud and with a secondary redundant local control loop. The objective in the remote system is to maintain the state variable at a reference value while synthesizing a PI-type digital controller and while examining specific uncertainties in the communication link between the digital controller and the plant. The results consider scenarios of both sudden bandwidth reduction in the communication link and presence of white noise in the system’s measurement. It is concluded that this control architecture can operate in remote areas with both bandwidth changes and uncertainties.