Diseño e implementación de un sistema para la simulación/emulación de sondas de temperatura y de presión para testear maquina industrial HVAC

Abstract

En aquest projecte es planteja el disseny e implementació d'un sistema per a simular/emular una màquina industrial HVAC anomenada KR3 100 de l'empresa Hitecsa. L'objectiu principal es poder testejar el software d'una màquina industrial HVAC sense necessitat de tenir una màquina real, el que facilitaría probar implementacions en el codi de manera més segura i controlada i poder explorar condicions que seríen complicades de reproduir físicament. Per assolir aquests objectius, s'ha d'usar el controlador lògic programable (PLC) µPC3 Medium del fabricant Carel, disenyat específicament per a controlar màquines HVAC. Es considera fundamental simular les sondes de temperatura i pressió, donat el seu paper clau en l'emulació del sistema, tot i que també es necessari incorporar simulacions d'entrades digitals, sortides digitals i sortides analógiques per garantir un funcionament complet. L'enfocament principal es centrarà en les sondes degut a la seva complexitat e importancia en les proves, mentres que les altres simulacions es plantejaran com a suport necessari per a replicar les condicions reals de la màquina HVAC. El proces inclou l'estudi de diverses alternatives per la simulació de sondes de temperatura i pressió, evaluant les avantatges e inconvenients de les posibles solucions, amb l'objectiu de seleccionar les mes adequades per cumplir els requisits técnics del projecte. Un cop dissenyat el sistema, s'implementarña i es realitzaràn proves per validar la seva funcionalitat. Aquestes proves permetràn comprovar la precisió de les simulacions i garantir que el sistema compleix amb els objectius plantejats proporcionant una eina eficaç per al testeig del software de la màquina industrial HVAC.

En este proyecto se plantea el diseño e implementación de un sistema para simular/emular una máquina industrial HVAC llamada KR3 100 de la empresa Hitecsa. El objetivo principal es poder testear el software de una máquina industrial HVAC sin necesidad de contar con una máquina real, lo que facilita probar implementaciones en el código de manera más segura y controlada y poder explorar condiciones que serían complicadas de reproducir físicamente. Para lograr estos objetivos, se debe utilizar el controlador lógico programable (PLC) µPC3 Medium del fabricante Carel, diseñado específicamente para controlar máquinas HVAC. Se considera fundamental simular las sondas de temperatura y presión, dado su papel clave en la emulación del sistema, aunque también es necesario incorporar simulaciones de entradas digitales, salidas digitales y salidas analógicas para garantizar un funcionamiento completo. El enfoque principal se centra en las sondas debido a su complejidad e importancia en las pruebas, mientras que las demás simulaciones se plantean como soporte necesario para replicar las condiciones reales de la máquina HVAC.

El proceso incluye el estudio de diversas alternativas para la simulación de sondas de temperatura y presión, evaluando ventajas y desventajas de las posibles soluciones, con el objetivo de seleccionar las más adecuadas para cumplir con los requisitos técnicos del proyecto. Una vez diseñado el sistema, se procede a su implementación y se realizan pruebas para validar su funcionalidad. Estas pruebas permitirán comprobar la precisión de las simulaciones y garantizar que el sistema cumple con los objetivos planteados, proporcionando una herramienta eficaz para el testeo del software de la máquina industrial HVAC.

This project focuses on the design and implementation of a system to simulate an industrial HVAC machine called KR3 100 from the company Hitecsa. The main objective is to test the software of an industrial HVAC machine without requiring a physical machine, facilitating safer and more controlled implementation testing and enabling the exploration of conditions that would be difficult to reproduce physically. To achieve these objectives, the Carel µPC3 Medium programmable logic controller (PLC), specifically designed to control HVAC machines, must be used. Simulating temperature and pressure sensors is considered essential due to their critical role in system emulation. However, it is also necessary to incorporate simulations of digital inputs, digital outputs, and analog outputs to ensure full functionality. The primary focus is on the sensors due to their complexity and importance in testing, while the other simulations are considered necessary to replicate the real conditions of the HVAC machine. The process includes studying various alternatives for the simulation of temperature and pressure sensors, evaluating the advantages and disadvantages of potential solutions, to select the most suitable options for meeting the technical requirements of the project. Once the system is designed, it will be implemented, and tests will be conducted to validate its functionality. These tests will verify the accuracy of the simulations and ensure that the system meets the stated objectives, providing an effective tool for testing the software of the industrial HVAC machine.