Electrónica y Automatización http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/50527 2026-05-12T05:45:15Z 2026-05-12T05:45:15Z Briones Chasi, Erick Bruce Larreategui Ulloa, Jhon Adolfo Cevallos Ulloa, Holger Ignacio, Director http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68233 2026-05-11T14:20:20Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Migración de MOVIMOT a variadores de frecuencia DANFOSS e integración al controlador SIEMENS del proceso de paletizado Authors: Briones Chasi, Erick Bruce; Larreategui Ulloa, Jhon Adolfo; Cevallos Ulloa, Holger Ignacio, Director Abstract: The present research aims to carry out the migration of six integrated MOVIMOT drive units to Danfoss VLT FC 280 variable frequency drives, integrated into a Siemens S7-300 controller through the PROFIBUS-DP network. The project is developed under the hypothesis that centralized control architecture increases operational reliability and reduces maintenance costs associated with failures caused by thermal fatigue and mechanical vibrations present in decentralized systems. The justification is based on the need to improve the maintainability of the palletizing system and ensure its operational continuity in an industrial environment. The project development was carried out through the design of a new centralized control panel and the reengineering of the PLC program using SIMATIC Manager software. Danfoss FC 280 variable frequency drives were used, with PROFIBUS-DP communication implemented via GSD files, and the MCT 10 tool was employed for drive parameterization. The electrical design and protective devices were defined in accordance with regulatory criteria established by IEC 60364-4-43. The results obtained demonstrated stable and deterministic communication between the PLC and the variable frequency drives, enabling precise control of speed, acceleration ramps, and operational states. Functional tests confirmed that the migrated system replicated the original sequential logic of the palletizing process without affecting its performance. The research concludes that the centralized architecture improves system maintainability, reduces maintenance intervention times, and provides greater flexibility for future process expansions. Keywords: Industrial Automation, MOVIMOT, Variable Frequency Drives, PROFIBUS-DP, Drive System Migration. Description: La presente investigación tiene como objetivo realizar la migración de seis accionamientos integrados MOVIMOT hacia variadores de frecuencia Danfoss VLT FC 280, integrados a un controlador Siemens S7-300 mediante la red PROFIBUS-DP. El proyecto se desarrolla con la hipótesis de que una arquitectura de control centralizada incrementa la confiabilidad operativa y reduce los costos de mantenimiento asociados a fallas por fatiga térmica y vibraciones mecánicas presentes en sistemas descentralizados. La justificación se fundamenta en la necesidad de mejorar la mantenibilidad del sistema de paletizado y asegurar su continuidad operativa en un entorno industrial. El desarrollo del proyecto se realizó mediante el diseño de un nuevo tablero de control centralizado y la reingeniería del programa del PLC utilizando el software SIMATIC Manager. Se emplearon variadores de frecuencia Danfoss FC 280, comunicación PROFIBUS-DP mediante archivos GSD, y la herramienta MCT 10 para la parametrización de los accionamientos. El diseño eléctrico y las protecciones fueron definidos considerando criterios normativos conforme a la IEC 60364-4-43. Los resultados obtenidos demostraron una comunicación estable y determinística entre el PLC y los variadores de frecuencia, permitiendo el control preciso de velocidad, rampas de aceleración y estados operativos. Las pruebas funcionales confirmaron que el sistema migrado replicó la lógica secuencial original del proceso de paletizado sin afectar su desempeño. La investigación concluye que la arquitectura centralizada mejora la mantenibilidad del sistema, reduce los tiempos de intervención por mantenimiento y proporciona una mayor flexibilidad para futuras ampliaciones del proceso.

2025-01-01T00:00:00Z Arteaga Pino, Reynolds Andrés Vélez Olivo, Gonzalo Fabrizzio Salazar López, Carlos Alberto, Director http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68232 2026-05-11T14:05:24Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Repotenciación, modelado e implementación de control digital en la planta de generación eléctrica FIEC-ESPOL Authors: Arteaga Pino, Reynolds Andrés; Vélez Olivo, Gonzalo Fabrizzio; Salazar López, Carlos Alberto, Director Abstract: This degree work addresses the functional reactivation and technological modernization of the electric power generation plant at the FIEC-ESPOL Control Laboratory, which lacked operability and updated documentation. The main objective of this project is to transform said asset into a robust experimental platform for teaching, based on the premise that a distributed control architecture facilitates the validation of complex algorithms; its justification lies in the need to provide students with practical tools for applied research. Methodologically, an exhaustive diagnosis was executed which led to the repair of the PROFIBUS network and the conditioning of the industrial hardware, including a Siemens S7-300 PLC and ET200S peripherals; likewise, the OPC communication standard was implemented to establish a real-time link with the MATLAB/Simulink environment, and PID controllers were designed based on an experimentally identified gray-box mathematical model. As a result, industrial communication was restored, and the system's ability to precisely regulate voltage and frequency against load disturbances was validated, evidencing stable and reliable dynamic performance. Finally, it is concluded that the developed platform constitutes a versatile academic tool that reduces the gap between simulation and industrial implementation, allowing the safe execution of advanced automatic control practices. Keywords: Power Generation Plant, Real-Time Control, System Identification, OPC, Siemens S7-300 PLC. Description: El presente trabajo de titulación aborda la reactivación funcional y la modernización tecnológica de la planta de generación eléctrica del Laboratorio de Sistemas de Control de la FIEC-ESPOL, la cual carecía de operatividad y documentación actualizada. Este proyecto tiene como objetivo principal transformar dicho activo en una plataforma experimental robusta para la docencia, bajo la premisa de que una arquitectura de control distribuido facilita la validación de algoritmos complejos; su justificación radica en la necesidad de dotar a los estudiantes de herramientas prácticas para la investigación aplicada. Metodológicamente, se ejecutó un diagnóstico exhaustivo que derivó en la reparación de la red PROFIBUS y el acondicionamiento del hardware industrial, incluyendo un PLC Siemens S7-300 y periferia ET200S; asimismo, se implementó el estándar de comunicación OPC para establecer un enlace en tiempo real con el entorno MATLAB/Simulink y se diseñaron controladores PID basados en un modelo matemático de caja gris identificado experimentalmente. Como resultado, se logró restablecer la comunicación industrial y se validó la capacidad del sistema para regular con precisión el voltaje y la frecuencia ante perturbaciones de carga, evidenciando un desempeño dinámico estable y confiable. Finalmente, se concluye que la plataforma desarrollada constituye una herramienta académica versátil que reduce la brecha entre la simulación y la implementación industrial, permitiendo la ejecución segura de prácticas de control automático avanzado.

2025-01-01T00:00:00Z Carrasco Muñoz, Daniel Andrés Orna Cedeño, Marco Ramses Salazar López, Carlos Alberto, Director http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68227 2026-05-08T19:21:30Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Integración MATLAB/Simulink para identificación y control multivariable de una planta de fluidos didáctica Authors: Carrasco Muñoz, Daniel Andrés; Orna Cedeño, Marco Ramses; Salazar López, Carlos Alberto, Director Abstract: This project aims to upgrade a fluid handling plant with new sensors and actuators to enable communication with MATLAB. This new design seeks to completely replace the previous one, whose main problem was its inability to communicate with MATLAB, rendering it unusable for experimental applications. The new plant will benefit students by allowing them to apply new knowledge in this type of environment. To carry out this project, the ESP-32 microcontroller was used along with new pressure sensors and actuators, such as a proportional valve. An optimized serial communication protocol was implemented for the simultaneous sending and receiving of data. The results showed very stable bidirectional communication between the microcontroller and MATLAB, enabling the generation of level graphs for each tank. The operational response of the electronic components to commands from MATLAB was also validated. It was concluded that the upgraded plant constitutes a new experimental platform for real-time process analysis. Keywords: ESP-32, Communication, Level, MATLAB, Process Description: El objetivo principal de este proyecto es actualizar una planta de fluidos con nuevos sensores y actuadores para poder comunicarse con MATLAB. Este nuevo diseño busca reemplazar totalmente al anterior, cuyo problema principal es la imposibilidad de comunicación con MATLAB y eso hace que no sea posible usarla en prácticas experimentales. La nueva planta beneficiará a los estudiantes debido a que podrán poner en práctica sus nuevos conocimientos en un entorno práctico. Para llevar a cabo este proyecto se utilizó el microcontrolador ESP-32 junto a nuevos sensores de presión y actuadores, como lo es la válvula proporcional. Se implementó un protocolo de Comunicación Serial optimizado para el envío y recibo de datos al mismo tiempo. Los resultados mostraron una comunicación bidireccional muy estable entre el microcontrolador y MATLAB, pudiendo obtener las gráficas del nivel de cada uno de los tanques. De la misma manera se validó la respuesta operativa por parte de los componentes electrónicos al momento de recibir una orden por parte de MATLAB. Se pudo concluir que la planta actualizada constituye una nueva plataforma experimental donde se puede realizar el análisis de procesos en tiempo real.

2025-01-01T00:00:00Z Alcívar Pardo, Julio Antonio Diaz Bustamante, Nestor Joffre Martin Moreno, Cesar Antonio, Director http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68225 2026-05-08T18:27:31Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Construcción de equipos didácticos para la enseñanza de principio de control automático en los laboratorios de FIEC Authors: Alcívar Pardo, Julio Antonio; Diaz Bustamante, Nestor Joffre; Martin Moreno, Cesar Antonio, Director Abstract: The purpose of this integrative project, entitled “Construction and implementation of teaching equipment for teaching automatic control principles in the FIEC laboratories”, is to develop and apply prototypes of control plants aimed at the university educational field. The main objective is to improve the quality of practical learning around automatic control, through the creation of equipment that is accessible, replicable and compatible with the laboratory's current technological resources. The initiative arises after identifying various limitations in the existing control plants. Among them are the excess of systems dedicated to level control, the difficulty of replicating the practices, the limited simultaneous participation of students and the incompatibility between software versions used in commercial plants and those available in the laboratory. Based on this diagnosis, the design of modular and functional prototypes is proposed, based on low-cost microcontrollers, which allow exercises to control speed, temperature or other physical variables, with analog and digital inputs, and serial communication with MATLAB 2016. This equipment will be adapted to the dimensions and conditions of the laboratory, to guarantee its integration into the academic environment. Furthermore, its architecture will allow easy reproduction, so that several groups of students can carry out the same practices in parallel, promoting active and collaborative learning. Description: El presente proyecto integrador, titulado “Construcción e implementación de equipos didácticos para la enseñanza de principios de control automático en los laboratorios de la FIEC”, tiene como propósito desarrollar y aplicar prototipos de plantas de control orientados al ámbito educativo universitario. El objetivo principal es mejorar la calidad del aprendizaje práctico en el área de control automático, mediante la creación de equipos que sean accesibles, replicables y compatibles con los recursos tecnológicos actuales del laboratorio. La iniciativa surge tras identificar diversas limitaciones en las plantas de control existentes. Entre ellas se observan el exceso de sistemas dedicados al control de nivel, la dificultad de replicar las prácticas, la limitada participación simultánea de los estudiantes y la incompatibilidad entre versiones de software utilizadas en las plantas comerciales y las disponibles en el laboratorio. A partir de este diagnóstico, se propone el diseño de prototipos modulares y funcionales, basados en microcontroladores de bajo costo, que permitan realizar ejercicios de control de velocidad, temperatura u otras variables físicas, con entradas analógicas y digitales, y comunicación serial con MATLAB 2016. Estos equipos estarán adaptados a las dimensiones y condiciones del laboratorio, con el fin de garantizar su integración en el entorno académico. Además, su arquitectura permitirá una reproducción sencilla, de manera que varios grupos de estudiantes puedan realizar las mismas prácticas en paralelo, promoviendo un aprendizaje activo y colaborativo

2025-01-01T00:00:00Z