Subsistema de control de actuadores Autor Ing. Alejandro Javier Sánchez Director del trabajo Ing. Pedro Martos (FIUBA) Plan del Proyecto del Trabajo Final de Carrera de Especialización de Sistemas Embebidos 22 de Junio del 2018
Subsistema de control de actuadores
Autor
Ing. Alejandro Javier Sánchez
Director del trabajo
Ing. Pedro Martos (FIUBA)
Plan del Proyecto del Trabajo Final de Carrera
de Especialización de Sistemas Embebidos
22 de Junio del 2018
Introducción
• En lo largo de un vehículo lanzador, existen diferentes sistemas mecánicos cuyo control se realiza a través de diferentes actuadores.
• Los sistemas mecánicos están ubicados en diferentes lugares del vehículo y pueden ser entre otros el propulsor, el piping, el sistema de separación, de apertura de cofia, inyección de carga util etc.
• Estos actuadores pueden ser electroválvulas on-off, bujías, unidades de disparo pirotécnicas etc. De diferentes características , como consumos, picos de consumo, tiempos de apertura etc.
Introducción • El proyecto consiste en el desarrollo de un prototipo de subsistema de control
de actuadores para el lanzador Tronador III.
• Este subsistema tendrá varias salidas de actuación, lo que obliga que cada salida de actuación sea programable de acuerdo a las características del actuador.
• Por otro lado también se tiene la necesidad de que las salidas de actuación trabajen en conjunto para lograr una función determinada como por ejemplo el encendido del propulsor y/o la apertura de una línea de piping.
• Tendrá características de personalizar cada salida de actuación y de contar con tablas de secuenciado requiere un subsistema de actuación programable y que pueda adaptarse a diferentes funcionalidades.
Aplicaciones y caso de usos uc [package] Electronica Auxiliar [Sistema de Alimentacion]
Control Electrónico de Sistemas Auxiliares
Alimentacion Electrica
(from Actuacion de SSAUX)
Recibir comandos de operación
(from Actuacion de SSAUX)
Funciones de Programación y
Debug
(from Actuacion de SSAUX)
Transmitir datos
(from Modelo Funcional)
Aislar, Filtrar
Sensado de Sistemas Auxiliares
«Master»CM
(from Actuacion
de SSAUX)
Control de Actuación del
Sistema Auxiliares
ImageAsset«Image»
Act neumaticaActuadores
Piro
Sensado de Separacion
Cofia«Image»
Sensores
Actuadores Piro
GSE
(from Actuacion
de SSAUX)
TLMY
(from Actuacion
de SSAUX)
Casos de uso uc [package] Actuacion de SSAUX [Control de Actuacion SA]
Subsitema de Control de Actuación
Entregar Perfil Configurable
Inhibir salidas Actuaciones
Secuenciar Actuaciones
Controlar Actuaciones
Leer Salida de Tensión
Leer Consumo de Corriente
Recibir comandos de operación
Leer Sensores ON-OFF
Funciones de Programación y
Debug
«Master»CM
Controlar Actuadores
Actuadores
Sesores On/Off
Salud
Transmitir datos
TLMY
GSE
Inhibicion
Conexiones externas Salidas_ICU SensoresOnOff_ICU
Arm_SepUUD Inh_SepActDispInh_SepActNeu
Arm_ACAct
SalidasPiro_AC
SalidasPiros_Sep
TLMY_ICUAct
Salidas_SepActNeumTLMY_SepActDisp TLMY_SepActNeu
TLMY_ACActArm
GSE&ST_EI
GSE&ST_ES
CMR_ES
CMR_EICM_EI
CM_ES
Inh_ACAtcDisp
ibd [block] Electronica de Sistemas Auxiliares [SAUX_IBD]
Salidas_ICU SensoresOnOff_ICU
Arm_SepUUD Inh_SepActDispInh_SepActNeu
Arm_ACAct
SalidasPiro_AC
SalidasPiros_Sep
TLMY_ICUAct
Salidas_SepActNeumTLMY_SepActDisp TLMY_SepActNeu
TLMY_ACActArm
GSE&ST_EI
GSE&ST_ES
CMR_ES
CMR_EICM_EI
CM_ES
Inh_ACAtcDisp
Separación
Arm
Disp
Vcc
Sa
lid
as
Check
Arm
Disp
Vcc
Sa
lid
as
Check
TLM
Y
Inh
N S-ON-OF
CM
CM
_R
GSE
Vcc
N PWM
TLM
Y
Inh
N S-ON-OF
CM
CM
_R
GSE
Vcc
N PWM
Vcc
TLM
Y
N S
-ON
-OF
N P
WM
Inh
GSE
CM
_R
CM
Vcc
TLM
Y
N S
-ON
-OF
N P
WM
Inh
GSE
CM
_R
CM
ICU
CM
CM
_R
GSE
Inh
N P
WM
N S
-ON
-OF
TLM
YV
cc
Act ICU
CM
CM
_R
GSE
Inh
N P
WM
N S
-ON
-OF
TLM
YV
cc
Ap Cofia
ArmCheck
Disp
Salidas
Vcc
ArmCheck
Disp
Salidas
Vcc
CM
CM
_R
GSE
Inh
N PWM
N S-ON-OF
TLM
YV
cc
CM
CM
_R
GSE
Inh
N PWM
N S-ON-OF
TLM
YV
cc
Arquitectura
Arquitectura
Especificación de Funcionalidades
Algunos requerimientos B Deberá ejecutar funciones sobre actuadores
Estas funciones sobre actuadores serán de actuador en on, off y ejecución de tablas de actuadores.
B1 Deberá poseer la función de actuador en ON
Será una función que permite activar el actuador, dicha función permitirá indicar e individualizar a los actuadores a los que se desea activar.
B2 Deberá poseer la función de actuador en OFF
Será una función que permite desactivar el actuador, dicha función permitirá indicar e individualizar a los actuadores a los que se desea activar.
B3 Deberá poseer la Función ejecutar Tablas
Estas tablas serán de secuenciado y permiten secuenciar la activación o desactivación de todas las salidas en función del tiempo. Esto deberá permitir cargar un eje temporal con 10 puntos temporales (como máximo) e indicar para cada punto temporal la posición de cada actuador.
B4 Deberá poseer la función Abortar
Deberá poner todas las salidas de actuación en OFF
B5 Deberá leer los consumos de corriente de cada salida a actuación (max 6 Amp)
Estos consumos de corriente se deberá cargar en una tabla, la cual deberá poder accederse por comandos
B6 Deberá leer los sensores On y Off de cada actuador.
Estos datos los deberá cargar en una tabla, la cual se deberá poder acceder por comandos.
Diagrama de Actividades 1 Captura de
requisitos del
Usuario 78hs
2- Análisis y
especificación de
requerimientos
80hs
INICIO
04/05/18
FIN
03/12/2018
4- Descripción
de Diseño
Detallado
70hs
5.a-
Diseño
Electrico
30hs
5.b- Ensayos
selección de
Componentes
15hs
5.c-
Diseño de
PCB 20hs
5.d- Compras
de
Componentes
5.e-
Compras
de PCB
5.f-
Compras de
Poblado
5.g-
Codificación
en c 40hs
5.h- Diseño
de Drivers
30hs
5.i- Diseño
de
bibliotecas
30hs
3- Descripción
de diseño de
Arquitectura
70hs
6- Pruebas de
módulos(integr
ación) 70hs
7- Pruebas de
integración
35hs
8- Pruebas
de
sistemas
35hs
9- Pruebas
de
aceptación
35hs
Requerimientos
Diseño
Verificación
Validación
Aceptación
Implementación
Diagrama de gantt
Análisis de Riesgos
Riesgo Descripción Severidad Ocurrencia RPN S* O* RPN*
1
No disponer del dinero
para realizar la compra
del PCB y el poblado. 9 7 63 9 3 27
2
No disponer de tiempo
suficiente para llevar a
cabo el proyecto. 8 5 40 8 2 16
3
La planificación del
proyecto no es
adecuada. 8 4 32 0
4
El microcontrolador no
es suficiente 7 4 28 7 1 7
5 Deficiencias en el PCB 9 3 27 0
Mitigación de Riesgos Riesgo 1: No disponer del dinero para realizar la compra del PCB y el poblado.
Mitigación: Se realizará con una placa Kits de desarrollo y/o la reutilización de
placas de potencia.
Severidad (S): 9(nueve) La severidad es alta ya que no se podrán realizar las
pruebas básicas y de funcionamiento.
Probabilidad de ocurrencia(O): 3(tres) La probabilidad es relativamente alta ya que
al ser una empresa que depende del estado, el momento coyuntural no es el mejor
en cuanto a inversión estatal.
- Riesgo 2 : No disponer de tiempo suficiente para llevar a cabo el proyecto.
Mitigación: Se hablará con la gerencia para pactar estas horas como mínimo.
- Severidad (S): 8 - Implica que el proyecto no es terminado antes de la fecha de
entrega.
- Probabilidad de ocurrencia (O): 2 (cinco) - El responsable del proyecto utilizara 5
horas diarias en la jornada laboral para la realización del proyecto.
Gestión de la calidad Requerimientos Verificación Validación
E Deberá poseer 6-8 salidas de
potencia a actuadores
Se calcularán la cantidad total de
actuadores en el vehículo y se
determinará la cantidad de
subsistemas de control de
actuadores necesarios.
Se conectarán actuadores y se
verificará su funcionamientos con
tablas de función. Estas salidas serán pwm
E1: Deberá ser segura ante activaciones
no nominales
Se analizaran las hojas de datos de
diferentes drivers y se simularán
circuitos seguros para su inhibición.
Se realizarán tests de inhibición.
El sistema deberá poder ser inhibida a
los fines de anular toda salida de
potencia
E2 deberá poseer inhibición de potencia
por hardware
idem E1 idem E1
Deberá inhibir directamente los
transistores de potencia
E3 Cada salida de potencia deberá
ser configurable
Se estudiarán los actuadores y se
analizarán los perfiles de potencia
necesarios para cada actuador.
Se conectarán diferentes
actuadores y se verificará el perfil
de potencia a a salida del
subsistema Se tendrá un perfil de voltaje por
cada salida.
E4 Cada salida de potencia deberá
medir la corriente.
Se leerán hojas de datos de
diferentes sensores de corrientes.
Se medirá con un instrumento
calibrado el consumo de
corriente y se contrastará con la
medición obtenida en el
subsistema.
Deberá tener un sensor de corriente
por flujo
¿Preguntas?
Muchas Gracias