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asignatura master 2024

asignatura master 2025

SISTEMAS DISTRIBUIDOS DE CONTROL (PLAN 2024)

Código Asignatura: 28010514

PRESENTACIÓN Y CONTEXTUALIZACIÓN

SISTEMAS DISTRIBUIDOS DE CONTROL (PLAN 2024)
28010514
2024/2025
TÍTULOS DE MASTER EN QUE SE IMPARTE MÁSTER UNIVERSITARIO EN INVESTIGACIÓN EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES
CONTENIDOS
5
125
SEMESTRE 2
CASTELLANO

Un Sistema de Control Distribuido consiste en el enlace, por medio de una red de comunicaciones, de diversos nodos distribuidos físicamente, dotados de capacidad de proceso y enlazados a sensores y/o actuadores. Estos sistemas se caracterizan por que el proceso de control tiene lugar en estos nodos de manera coordinada. Las redes de comunicaciones orientadas al enlace de estos nodos son conocidas también como buses de comunicaciones o redes multiplexadas. Un nodo es un procesador autónomo con su propio hardware: procesador (CPU), memoria, oscilador de reloj, interfaz de comunicaciones, e interfaz hacia el subsistema que controla.

Por el contrario en un sistema de control centralizado existe un único controlador donde confluyen todas las señales de entrada a muestrear, se procesan realizando todos los algoritmos necesarios de control y se generan todas las señales necesarias de salida. Los sistemas centralizados dan lugar a costosos y pesados cableados punto a punto (desde cada sensor o actuador hasta el sistema centralizado) y a la utilización de redes analógicas (4-20mA) tanto para la conexión de sensores dedicados a la captación de señales de entrada como para la activación de indicadores.

En un principio la principal razón para la migración desde los sistemas centralizados a los sistemas distribuidos fue la necesidad de simplificación y normalización del cableado, basándose en la filosofía de la sustitución de cobre (costosos cableados punto a punto) por silicio (nodos inteligentes enlazados por un bus serie sobre par trenzado de baja sección). Sin embargo existen razones adicionales por las que es preferible un sistema distribuido tales como menor tiempo de diseño y menores costes de operación y mantenimiento.

Dentro de los sistemas distribuidos, el mundo del automóvil es un sector de referencia ya que es un mercado que necesita de gran volumen de componentes de bajo coste, fiables y capaces de funcionar en entornos agresivos. El bus de comunicaciones utilizado en los sistemas distribuidos embebidos en el automóvil es el bus CAN (Controller Area Network) y en el estudio de este bus y de los buses de campo que lo toman como base versa parte del presente curso.

En esta asignatura se pretende que el estudiante adquiera los conocimientos correspondientes a los conceptos fundamentales de la transmisión de datos para las redes de comunicaciones industriales. Para ello se hace una introducción a los sistemas de comunicaciones digitales, se presenta el modelo de comunicación OSI y se focaliza en las capas física y de enlace de dicho modelo, que son junto con la capa de aplicación las utilizadas en las redes de comunicaciones industriales. Posteriormente se presentan los sistemas de control en tiempo real y los sistemas distribuidos de control. A continuación, se presentan las capas físicas y de enlace de datos del bus CAN (Controller Area Network). Finalmente, el alumno escoge y estudia una de las capas de aplicación sobre bus CAN de las existentes en la actualidad (CAN Kingdom, CANopen, DeviceNet, etc.) realizando un trabajo sobre el bus de campo escogido.