Control Cámara ECT-3

Automatización y Control de la Cámara ESPEC ECT-3 a través de una Interfaz Gráfica de Usuario.

Edivaldo Gómez Hernández

vel.con91@gmail.com

_________________________________________________________________________

Resumen

Este trabajo reporta la implementación de un sistema de control a través de la automatización de una cámara térmica ESPEC ECT-3 mediante los buses de comunicación GPIB y RS-232. Dicha cámara es controlada por una interfaz gráfica de usuario desarrollada en Visual Basic 6.0. El propósito de este proyecto es evitar la pérdida y repetición de datos en un perfil de temperatura. Los resultados mostraron que un manejo por gráficos permite al operador generar un análisis preciso de las pruebas térmicas para diagnosticar el comportamiento real de dispositivos electrónicos.

Palabras clave: Automatización, sistema de control, interfaz gráfica de usuario, GPIB, RS-232.

_______________________________________________________________________

Abstract

This paper reports the implementation of an automated control system of an ESPEC ECT-3 thermal chamber by the GPIB and RS-232 communication buses. This chamber is handled through a graphical user interface developed on Visual Basic 6.0. The aim of this project is to avoid the losing and repetition data in an thermal perfil. The results showed that a graphical control allows users elaborate an accurate analysis from the thermal tests in order to diagnose the real behavior of different electronic devices.

Keywords: Automation, control system, graphical user interface, GPIB, RS-232

_________________________________________________________________________

1. Introducción

La ciencia aporta ventajas significativas en la vida cotidiana de los seres humanos a través de diferentes innovaciones tecnológicas. Estas innovaciones inundan el quehacer común de los individuos, ya que como Tejedora y Valcárcel (1996) mencionan; “hay tecnología para todo.” En otras palabras, las innovaciones tecnológicas, con ayuda de ramas de la ingeniería como la electrónica, son indispensables en un mundo globalizado, donde el procesamiento de información, automatización de procesos y nuevas formas de comunicación, son esenciales en todos los sectores actuales. Particularmente, en los campos de la investigación, la industria y el comercio, la automatización ha remplazado al hombre, no solo en los esfuerzos físicos sino también en un trabajo intelectual de supervisión, medición y control de los procesos técnicos facilitando estas actividades (Jossin, s/f).

En el campo de la investigación, Alarcon (s/f) comenta que el lugar donde nace todo el conocimiento científico es en la interacción que tiene el hombre y la máquina. Estas máquinas o instrumentos son cruciales para los experimentos e investigaciones diversas, ya que las ciencias se desarrollan a partir de los resultados derivados de la detallada medición de variables físicas, como lo señala Considine (1974) “las investigaciones científicas requieren datos precisos y cuantificables lo que significa instrumentación.” Sin embargo, esta instrumentación ha cambiado con el tiempo. Ahora se asume una interacción con los instrumentos a través de programas con iconos o ventanas constituidas por controles gráficos, pero no siempre fue de esta manera (Reimer, 2005). Antes, las Interfaces de Líneas de Comando o Command Line Interface (CLI), formadas por instrucciones en formato alfanumérico, eran la única manera de comunicarse con un instrumento. Teniendo en cuenta la importancia de esta interacción para generar el conocimiento científico y tecnológico, resulta esencial la aplicación de la automatización a la instrumentación en los centros de investigación.        

El Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE) es uno de los centros de investigación más importantes en México. Dentro de este centro destaca el laboratorio de Comunicaciones de Radiofrecuencia y Fibra Óptica, el cual cuenta con una amplia gama en equipos de prueba y medición. Este laboratorio tiene como objetivo caracterizar componentes, módulos o tarjetas electrónicas antes de implementarlas ya que los diferentes dispositivos electrónicos que conforman están sometidos a variaciones térmicas y condiciones climáticas diversas durante su transporte, almacenamiento y uso. Para este propósito, se realizan pruebas térmicas con el objetivo de describir las características, el funcionamiento y el tiempo de vida a diferentes temperaturas (Weiss Technik, s/f). La cámara térmica marca ESPEC modelo ECT-3 es usada para las pruebas antes mencionadas, las cuales requieren una trayectoria de perfil con pasos completamente irregulares. Esto aunado a una pobre interfaz visual que posee el controlador de la cámara con el usuario, provoca desvíos en el orden de dicha trayectoria. Por ende, se ve afectado el análisis de datos e inclusive implica la repetición de las pruebas.

El presente trabajo pretende diseñar y establecer un esquema de control para la automatización de la cámara térmica ESPEC ECT-3 mediante las interfaces de comunicación GPIB y RS-232. Al mismo tiempo, generar una interfaz gráfica de usuario para elaborar y describir un perfil de temperatura, manejando la cámara por dicha interfaz. Para lograr que la interfaz gráfica de usuario facilite la interacción entre el operador y la cámara, permitiendo la adquisición precisa de datos, se pretende realizar lo siguiente:

• Diseñar el esquema de control para la cámara ESPEC ECT-3.
• Establecer el esquema de control por las interfaces GPIB y RS-232.
• Generar la interfaz gráfica para elaborar y describir perfiles de temperatura.

Finalmente, el desarrollo de este proyecto dará las bases necesarias para el control de instrumentos de prueba y medición utilizando  programas adaptados al conjunto de instrucciones del controlador Watlow F4S de la cámara térmica. Por otro lado, la interfaz gráfica de usuario desarrollada permitirá funciones secundarias, tales como la generación de un historial de las pruebas realizadas y una bitácora que registre la secuencia de pruebas durante un periodo determinado. De este modo, el operador podrá realizar una comparación de resultados de las pruebas térmicas. Al mismo tiempo, el control de la cámara térmica propiciará la posibilidad de conectar redes de instrumentos, haciendo posible el traslado de los datos obtenidos fuera del laboratorio. Por último, la implementación de este proyecto requiere de un proceso de validación de su funcionamiento, lo que permitirá su optimización y mejora, debido a que el programa desarrollado es específico para cámaras térmicas que estén equipadas con el controlador F4S de la marca Watlow.

...