JHDLBits : an open-source model for FPGA design automation

JHDLBits : un modelo de código abierto para el diseño de automatización FPGA

Hoy en día, el Field Programmable Gate Array (FPGA) es una comunidad de investigación que podría utilizar una herramienta extensible que permite a los diseñadores examinar nuevos algoritmos y nuevos métodos de interacción con configuraciones FPGA.

Una de esas corrientes es JHDLBits, que integra dos ambientes de diseño FPGA prominentes: JHDL y JBits. JHDLBits ofrece el acceso a bajo nivel y control proporcionados por JBits con el diseño de circuito estructural de alto nivel de JHDL. Además, el flujo JHDLBits proporciona un mayor control de la manipulación de recursos, colocación y enrutamiento, y ofrece a los investigadores una caja de arena para explorar las interacciones avanzadas con configuraciones FPGA.

Esta tesis presenta la arquitectura global del sistema de código abierto JHDLBits. El documento proporciona detalles sobre cómo los componentes básicos - JHDL, JBits3 para Virtex-II, la base de datos de conectividad del Banco Asiático de Desarrollo, y VTsim, Virtex-II, un dispositivo de simulación - están unidos entre sí para proporcionar un entorno de diseño integrado. También se examinan las estrategias y filosofías del movimiento de los sistemas de código abierto para establecer con éxito el apoyo y la participación de la comunidad de investigación FPGA el esfuerzo de código abierto JHDLBits.

Advanced automation techniques on industrial process

Técnicas de automatización avanzadas en procesos industriales

Este documento expone una metodología para la mejora de procesos productivos en plantas industriales automatizadas, centrándose principalmente en teoría de procesos industriales, herramientas gráficas avanzadas de modelado, sistemas dinámicos de eventos discretos, autómatas programables, simulación, supervisión, e ingeniería gráfica.

En el documento, se presentan en un principio, ciertos elementos y fundamentos teóricos acerca de la automatización: autómatas programables, SCADAs, y formalismos de modelado, análisis, e implementación de sistemas discretos: GRAFCET y RdP. Luego, se analiza la metodología y arquitectura en la simulación y control automático de procesos complejos, y la mejora de prestaciones derivada del uso coordinado de autómatas y SCADAs. Se presenta un control redundante adaptativo para detectar errores del automatismo o desviaciones del comportamiento del sistema modelado. Posteriormente, se desarrolla una metodología para implementar automatizaciones sobre dispositivos industriales de control automático, partiendo de modelos desarrollados mediante formalismos de alto nivel. La implementación interrelacionada entre los modelos de automatización y sistema conduce a la simulación semifísica, que permite verificar el correcto funcionamiento de la automatización antes de aplicarla sobre el sistema real, o simular, en tiempo real, maniobras y operaciones complicadas. Asimismo, se presenta un análisis metodológico similar sobre computador. Ello permite emplear los modelos de automatización y sistema para simular la producción, con posibilidad de implementar prestaciones adicionales. Se muestran técnicas de automatización adaptativa en sistemas flexibles con restricciones y prioridades, y su adaptación a dispositivos de control y programas de simulación y análisis de prestaciones.

Se presentan aplicaciones desarrolladas con diversos lenguajes de programación y se integran aplicaciones de control de elementos complejos (robots) en la gestión global del proceso. Ello junto a aplicaciones de 3D y realidad virtual lleva al concepto de Fábrica Virtual.

Finalmente, se aplica todo lo anterior, como caso de estudio, a una planta real de última generación de producción de elementos cerámicos. Se analiza metodológicamente el tipo de proceso, desde sus diversos subsistemas, y sus peculiaridades para implementar las técnicas desarrolladas, que igualmente pueden ser extrapolados en otros sectores industriales.

Miniproyecto automatización industrial : sistemas SCADA

Industrial automation miniproject : SCADA systems

El presente documento pretende explicar el concepto de sistema SCADA, software de control, supervisión y adquisición de datos en una planta industrial automatizada; para tal efecto, se comentan los motivos de su implantación. Por ejemplo, una de las utilidades de este sistema es que, a través de la comunicación con los dispositivos de campo (autómatas programables, etc.), se puede controlar el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador, mediante una interfaz gráfica que es configurada por el usuario. Se detallan todas las prestaciones y requisitos necesarios para sacar el máximo provecho a un sistema SCADA. Además, también se especifica su estructura interna, así como sus componentes básicos que permiten las actividades de supervisión y adquisición de datos. De forma genérica, estos componentes permiten una comunicación entre distintas aplicaciones (bases de datos, aplicaciones de Microsoft Office, Visual Basic, etc.), ya que se rigen por el estándar OPC.