UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TIJUANA
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD &
CONTROL PANEL GAC
TESIS
PARA OBTENER EL GRADO DE:
INGENIERO EN MECATRÓNICA
PRESENTAN
EDUARDO FLORES RAMIREZ DAMIAN MUNGUIA MURILLO
TIJUANA, B.C. MAYO DEL 2012
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
I
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA
DE TIJUANA
TESIS
“Unificación de Pruebas Eléctricas Relay Board & Control Panel GAC”
Para obtener el título de:
INGENIERO EN MECATRÓNICA
QUE PRESENTAN:
Eduardo Flores Ramírez
Damián Munguía Murillo
Director de tesis:
MC. Virgilio Rosendo Pérez Pérez
Tijuana, Baja California a 1 de Junio del 2012
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
II
La presente tesis titulada: Unificación de pruebas eléctricas Relay Board &
Control Panel GAC, realizado por los alumnos Eduardo Flores Ramírez y
Damián Munguía Murillo, bajo la dirección del consejo particular indicado, la cual
ha sido aprobada por el mismo y aceptada como requisito parcial para obtener el
título de:
INGENIERO MECATRÓNICA
_____________________________________
DIRECTOR: MC. Virgilio Rosendo Pérez Pérez _______________________________ ASESOR 1: MC. Raúl Cardona Meraz _______________________________ ASESOR 1: MC. Fermín Alberto Armenta Cano
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
III
DEDICATORIA
Para mi familia en especial a mis padres Ana Ramírez Aguilar y Jesús
Flores Mitre que siempre me apoyaron y a mis hermanos, tíos y
primos. (Eduardo Flores).
A mis padres: Alberto Munguía Pérez y Rosa Delia Murillo Quirino, ya
que han sido un gran apoyo en mi carrera profesional. (Damián
Munguía)
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
IV
AGRADECIMIENTOS
A Dios que siempre me dio fuerzas, mis padres, hermanos y familiares
que me apoyaron mucho durante la carrera.
A mi padre Jesús Flores Mitre que siempre me apoyo en al transcurso
de la carrera. (Eduardo Flores).
A mi mamá Ana Ramírez Aguilar que siempre estuvo con migo en todo
momento. (Eduardo Flores).
Estoy muy agradecido al director de tesis M.C. Virgilio Rosendo Pérez
Pérez que siempre nos guio con sus conocimientos para terminar la
carrera.
Al director de carrera Ing. Carlos Navarro de la Universidad
Tecnológica de Tijuana por su preocupación de los estudiantes y su
preocupación por su mejoramiento académico y su atención personal
al estudiante.
Al mis compañeros Víctor Baltazar Ramírez (tako), Arturo Lopez
(wuerolas) y Damián Munguía (panda) que siempre me apoyaron.
Agradezco a la Universidad Tecnológica de Tijuana por haberme dado
oportunidad de terminar mis estudios en esta institución académica.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
V
RESUMEN
La idea de realizar este proyecto surge de la necesidad de mejorar el
proceso de producción de controladores de temperatura y tarjetas de
relevadores. La importancia que ha cobrado la automatización de
procesos permite mejorar la eficiencia de un proceso de producción y
optimizar los recursos que intervienen en los procesos.
Este proyecto fue la implementación de unificación de pruebas
eléctricas y guardar los registros en una base de datos utilizando el
interfaz de software para agilizar el proceso de prueba.
La estructura de la prueba eléctrica se enfoca en desarrollar la interfaz
de usuario y la comunicación a LabVIEW con MySQL para mejorar el
almacenamiento de los datos.
Palabras Claves: Integración, Base de Datos, Prueba Eléctrica,
Interface, Sistemas Embebidos.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
VI
ABSTRACT
The idea of making this project arises from the need to improve the
production process of temperature controller and relay board. The
importance that has claimed the process automation can improve the
efficiency of a production process and optimize the resources involved
in the processes.
This project was the implementation of unification of electrical test and
keep records in a database using the software interface to streamline
the test process.
The structure of the electrical test focuses on developing the user
interface and LabVIEW communication with MySQL to improve the
storage of data.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
VII
INDICE DE CONTENIDO
RESUMEN ............................................................................................................. V
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................... VIII
LISTA DE TABLAS ................................................................................................. X
LISTA DE SIMBOLOS y ACRONIMOS .................................................................. X
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
Objetivos ................................................................................................................. 3
Objetivo General .............................................................................................. 3
Objetivo Específico .......................................................................................... 3
Planteamiento del Problema ................................................................................... 3
Hipótesis.................................................................................................................. 4
Justificación ............................................................................................................. 4
UNIDAD I CONCEPTOS BÁSICOS Y GENERALIDADES ..................................... 5
I.1 Introducción ........................................................................................................ 5
I.2 Integración de sistemas...................................................................................... 5
I.3 Integración de sistemas con hardware ............................................................... 6
I.3.1 Tarjeta de adquisición de datos ............................................................... 6
I.3.2 Sistemas Embebidos ................................................................................ 8
I.4 Integración de sistemas con software ................................................................ 9
I.4.1 Motor de base de datos .......................................................................... 10
I.4.2 Gestor de base de datos ........................................................................ 15
1.4.3 Herramientas CASE .............................................................................. 16
I.5 Servidor de páginas web .................................................................................. 18
I.5.1 Servidor Apache ..................................................................................... 19
I.6 Software de desarrollo de sistemas ................................................................. 20
I.6.1 LabVIEW ................................................................................................ 20
UNIDAD II DISEÑO DE SOFTWARE PARA LA INTEGRACIÓN DE PRUEBAS
ELÉCTRICAS ........................................................................................................ 24
II.1 Introducción ..................................................................................................... 24
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
VIII
II.2 Diagrama general de conexión. ....................................................................... 24
II.3 Análisis de la base de datos ............................................................................ 25
II.3.1 Modelado de la base de datos .............................................................. 26
II.4 Instalación de servidor de datos ...................................................................... 28
II.4.1 Configuración del servidor de datos ...................................................... 30
II.4.2 Implementación de la base de datos con MySQL ................................. 32
II.5 Integración de LabVIEW con MySQL .............................................................. 34
II.5.1 Diseño del driver para la tarjeta DAQ .................................................... 38
II.6 Diseño de interfaz de usuario para la prueba eléctrica ................................... 43
UNIDAD III IMPLEMENTACIÓN E INTEGRACIÓN DE SISTEMA ........................ 47
III.1 Introducción .................................................................................................... 47
III.2 Integración del sistema con hardware y software ........................................... 47
III.4 Diseño de la base de datos ............................................................................ 51
III.5 Control de excepción de errores del sistema ................................................. 53
UNIDAD IV PRUEBAS Y RESULTADOS.............................................................. 56
UNIDAD V CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS ...................................... 59
V.1 Conclusiones .................................................................................................. 59
V.2 Recomendaciones para trabajos futuros......................................................... 60
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 61
ANEXOS A ............................................................................................................ 63
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Tarjeta de adquisición de datos NI USB-6008 ................................................ 7
Figura 2 Elementos que intervienen en la Adquisición de Datos................................. 7
Figura 3 Sistema embebido ............................................................................................... 8
Figura 4 Oracle designer automatizar cliente/servidor ................................................ 16
Figura 5 Herramientas CASE .......................................................................................... 17
Figura 6 Herramienta TOAD data modeler .................................................................... 18
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
IX
Figura 7 Servidor ............................................................................................................... 20
Figura 8 DB herramienta abrir conexión ........................................................................ 22
Figura 9 DB Herramienta cerrar conexión ..................................................................... 22
Figura 10 DB herramienta crear tabla ............................................................................ 22
Figura 11 DB Herramienta insertar datos ...................................................................... 23
Figura 12 Ruta de comunicación entre LabVIEW y MySQL. ...................................... 25
Figura 13 Conexión con el ODBC connector ................................................................ 31
Figura 14 Crear una base de datos ................................................................................ 32
Figura 15 Creación de las tres tablas de DB ................................................................. 34
Figura 16 Creación del archivo UDL ............................................................................... 35
Figura 17 Conexión con data link .................................................................................... 36
Figura 18 Archivo UDL ...................................................................................................... 36
Figura 19 Ruta de archivo UDL ....................................................................................... 36
Figura 20 Diagrama bloques con MySQL ...................................................................... 37
Figura 21 Agrupación de funciones ................................................................................ 37
Figura 22 Diagrama DB de MySQL ................................................................................ 38
Figura 23 DB herramienta selección de datos .............................................................. 38
Figura 24 Tarjeta DAQ ...................................................................................................... 39
Figura 25 Propiedades del dispositivo ........................................................................... 39
Figura 26 Identificación del dispositivo ........................................................................... 40
Figura 27 Instalación de NI-VISA .................................................................................... 40
Figura 28 Ubicación del driver wizard ............................................................................ 41
Figura 29 Selección del tipo de hardware ..................................................................... 41
Figura 30 Información del dispositivo ............................................................................. 42
Figura 31 Guardar el driver del dispositivo .................................................................... 42
Figura 32 Finalización del driver ..................................................................................... 43
Figura 33 Inicialización de la prueba .............................................................................. 44
Figura 34 Información general ......................................................................................... 44
Figura 35 Dispositivos de la prueba eléctrica ............................................................... 45
Figura 36 Panel frontal tolerancias ................................................................................. 45
Figura 37 Panel frontal de interfaz de usuario .............................................................. 46
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
X
Figura 38 Diagrama a bloques completo ....................................................................... 46
Figura 39 Tarjeta de relevadores con DAQ ................................................................... 47
Figura 40 Conexión NI-VISA ............................................................................................ 48
Figura 41 Información general y dispositivos conectados .......................................... 48
Figura 42 Control de máquina de estados ..................................................................... 49
Figura 43 Medición de valores de aceptación ............................................................... 50
Figura 44 Información general y dispositivos conectados .......................................... 50
Figura 45 Desarrollo del sistema ..................................................................................... 51
Figura 46 Tabla de información general ........................................................................ 52
Figura 47 Tabla de test data ............................................................................................ 52
Figura 48 Tabla de tolerancias ........................................................................................ 53
Figura 49 Tablas relacionadas para la base de datos ................................................. 53
Figura 50 Detección de errores con Vis entradas y salidas ....................................... 54
Figura 51 Detección de error sobre la base de datos .................................................. 55
Figura 52 Resultado de la producción mensual ........................................................... 57
Figura 53 Actualización del proceso ............................................................................... 57
Figura 54 Unificación de pruebas eléctricas ................................................................. 58
Figura 55 Resultados de la productividad de los últimos meses ............................... 63
Figura 56 Análisis de los tiempos por operación .......................................................... 63
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Comparativa de minutos invertidos .................................................................. 56
LISTA DE SIMBOLOS y ACRONIMOS
ATE Automatic Test Equipment – Equipo de Prueba Automatizado
BIT Binari Digit – Digito Binario
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XI
CASE Computer Aided Software Engineering- ingeniería de software
asistido por computadora
DAQ Data Adquisition – Adquisición de datos.
DSN Data Base Source Name – Nombre de la base de datos fuente.
DSP Digital Signal Processor – Procesador Digital de Señales
ET- Electrical Testing – Prueba Eléctrica
FSI Freescale Semiconductor, Inc.
HMI Human Machine Interface – Interface Hombre Maquina
I/O Input/Output – Entrada/Salida
Kilo Prefijo en el Sistema internacional de Unidades con un factor de
1000.
LabVIEW Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench –
Laboratorio irtual de instrumentacion y entorno de trabajo de
ingenieria.
MC9S08JM60 Unidad de Procesamiento central de 8 bits- 24Mhz/48Mhz.
Mega Prefijo en el Sistema internacional de Unidades con un factor de
1000000.
MER Modelo Entidad Relación.
PLA Programable Logic Array – Arreglo Lógico Programable.
QC Quality Control – Control de Calidad.
RAM Random Acces Memory – Memoria de Acceso Aleatorio.
ROM Read Only Memory – Memoria de Solo Lectura.
SGBD Sistema Gestor de Base de Dato.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
XII
UDL Universal Data Link – Vinculo de datos universal.
UML Unified Modeling Language – Lenguaje Unificado de Modelado.
URL Uniform Resourbe Locator – Localizador Uniforme de Recursos.
USB Universal Serial Bus – Bus de Serie Universal.
UUT Unit Under Test – Unidad Bajo Prueba.
VI Virtual Intrument – Instrumento Virtual.
WEB Server Servidor Web
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
1
INTRODUCCIÓN
En la actualidad el poder almacenar y leer datos se ha vuelto una necesidad y sin
duda ha revolucionado fuertemente la forma de cómo se administran y controlan
los procesos de manufactura en el mundo entero. Por lo tanto, la globalización
económica que ha alcanzado a los países en vías de desarrollo obligara a
extender y aceptar las nuevas tecnologías para poder mantenerse dentro del
contexto socioeconómico internacional.
Las nuevas tecnologías de la información permiten crear aplicaciones más
complejas a partir de la interacción de diferentes paquetes de Software y
Hardware, así como la comunicación entre varios programas, Interfaces Hombre-
Máquina e Interfaces Maquina-Maquina. Estas nuevas aplicaciones ayudan a
crear nuevas plataformas de pruebas tanto eléctricas como funcionales de
diversos dispositivos electrónicos ya sea junto o por separado, y da la oportunidad
de unificar procesos de control que antes se hacían por separado. Estas nuevas
aplicaciones incluyen paquetería de software sumamente compleja y a su vez
dispositivos en interfaces con más capacidad y velocidad de lo que se tenía antes,
se requiere también de una mayor velocidad de comunicación y velocidades de
acceso muy altas.
Hoy en día, el desarrollo de las nuevas tecnologías permite crear
aplicaciones independientes que a través de software y programas de
computadora proveen las instrucciones necesarias para operar una computadora
de forma independiente. Al implementar un sistema de esta naturaleza, los
programas, procedimientos, algoritmos y la documentación necesaria para el
sistema de procesamiento de datos se pueden englobar en una misma estación
de prueba. Para este proyecto se estudio una aplicación para un entorno de
programación gráfica de LabVIEW que se aplica a una plataforma de Prueba
Eléctrica para almacenar y leer diferentes datos que se obtiene de la prueba en
una base de datos dentro de la misma computadora que contendrá las
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
2
aplicaciones, los controladores, sistema operativo, servidor y utilidades así como
la Interface HMI referentes a la prueba.
Una Prueba Eléctrica ET. Es una parte indispensable de un proceso de
manufactura de dispositivos electrónicos donde por medio de procedimientos y
operaciones se confirma la calidad de las unidades bajo prueba UUT. La
confirmación de la calidad de las unidades bajo prueba es necesaria para
asegurar el buen funcionamiento de los dispositivos antes, durante y después de
ser ensamblados. “Actualmente en la industria manufacturera existen programas
que ayudan a mejorar la calidad de diseño y a su vez mejoran los procesos de
prueba eléctrica tales como DFT, que son parte integral del proceso de Prueba
Eléctrica para unificar los criterios respecto a los sistemas y aplicaciones de
verificación”, (Viloria, 2008).
“La Prueba Funcional Eléctrica es un procedimiento el cual consiste en que
un probador, aplica ciertas señales a la entrada de un dispositivo electrónico con
el objetivo primordial de comprobar su funcionalidad, al mismo tiempo que analiza
las salidas y los resultados obtenidos de dicha unidad bajo prueba para comprobar
que la unidad bajo prueba se encuentra dentro de los parámetros aceptables de
funcionalidad esperados para dicha unidad”, (Viloria, 2008).
“El Equipo de Prueba Automático ATE. Proporciona un medio de prueba de
un producto final, ya sea una placa electrónica o un componente electrónico sobre
una base de control de computadora. El proceso de ATE reduce al mínimo la
participación de un técnico en el proceso de prueba. Este proceso se hace
repetitivo, constante y más rápido que se podría lograr mediante la realización de
un proceso de prueba manual”, (Viloria, 2008).
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
3
Objetivos
Objetivo General
Desarrollar una estación de prueba eléctrica para unificar los productos de las
tarjetas de relevador y el controlador de temperatura de los productos de GAC.
Objetivo Específico
1. Investigar para la unificación de estación de pruebas eléctricas.
2. Medición de variables a través de la Instrumentación
3. Diseño de diagramas de Integración.
4. Diseño de la Interface grafica del sistema.
5. Diseño e Integración de la Base de datos.
6. Pruebas del funcionamiento del sistema.
Planteamiento del Problema
Unificar la prueba eléctrica de la tarjeta de relevadores y los controladores de
temperatura y mejorar el tiempo de una operación manual y para eso es necesario
realizar una investigación para resolver la interrogativa de cómo llegar a la
unificación de ambas pruebas, reducir el tiempo y generar una interface grafica
que permitirá llevar el almacenamiento de datos de prueba considerando la
necesidad de la empresa de aumentar la productividad y la eficiencia de ambas
pruebas eléctricas, tal como se aprecia en anexo A.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
4
Las preguntas son:
1.- ¿Será posible aumentar la productividad realizando una prueba eléctrica
semiautomática?
2.- ¿Será posible reducir el tiempo de prueba eléctrica para aumenta la producción
diaria?
Hipótesis
Se cree que al realizar una estación de prueba eléctrica semiautomática,
unificando los dos productos en una sola prueba eléctrica se reducirá el tiempo de
la secuencia y se incrementara la producción mensual.
Justificación
Se requiere un aumento significativo en el número de piezas producidas
mensualmente, tanto de la tarjeta de relevadores, así como los controladores de
temperatura, el aumento que se necesita alcanzar es de 2,000 piezas mensuales.
Con esto, se generarían ganancias en la empresa de 160,000 dólares al mes ya
que cada pieza tiene un valor de 80 dólares, por lo que este proyecto es de suma
importancia si se desean aumentar los niveles de producción.
También se analizan los factores o causas que evitan el cumplimiento de
los requerimientos del cliente, el problema potencial es por parte del tiempo para
ejecutar la secuencia de prueba eléctrica de 2:24, 2 minutos 24 segundos.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
5
UNIDAD I CONCEPTOS BÁSICOS Y GENERALIDADES
I.1 Introducción
En este apartado del documento menciona las generalidades teóricas de las
diferentes tecnologías y de la terminología empleada en este documento para
mejorar la experiencia en la lectura.
I.2 Integración de sistemas
El concepto de integración de sistemas se planteó desde el nacimiento de la
seguridad electrónica. “Se denomina sistema integrado a la forma de controlar un
conjunto de elementos tanto de hardware como de software y personal a través de
acciones provocadas con el objetivo de minimizar perdidas de los elementos que
sirvan de disuasión”, (Callegar, 2008). Hay dos tipos de elementos o componentes
necesarios para poder lograr una integración:
Los componentes no inteligentes: hardware sin inteligencia configurable-
programada, como por ejemplo, dispositivos de salida, contactos, relees y la
mayoría de los lectores de tarjetas.
Componentes inteligentes:”son programables y configurables por software y
la mayoría tiene memoria para las tablas de decisiones programadas locales y
almacenamiento de datos. Como por ejemplo, paneles de mando para control de
acceso, lectores de tarjetas inteligentes, interruptores, multiplexores y paneles de
alarma”, (Vizcaino, 2002).
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
6
I.3 Integración de sistemas con hardware
Los componentes están diseñados para ser integrables con sistemas de todos los
fabricantes que así lo deseen. El software de LabVIEW ofrece la mejor plataforma
para resolver cualquier tarea de control y monitoreo de hardware.
LabVIEW: “es una herramienta de software que puede abarcar todos sus
componentes de hardware. Los drivers están disponibles para sus diferentes
herramientas de hardware común. Cada driver de hardware comparte un modelo
familiar y similar de programación”, (Antoni, 2001).
I.3.1 Tarjeta de adquisición de datos
La adquisición de datos es el proceso de medición de un fenómeno eléctrico o
físico, como el voltaje, la temperatura, la presión o el sonido. La adquisición de
datos utiliza una combinación de hardware, software. “El sistema de adquisición
de datos se define por sus requisitos de aplicación, cada sistema comparte el
objetivo común de adquirir, analizar y presentar información”, (Callegar, 2008).
“Los sistemas de adquisición de datos incorporan señales, sensores,
acondicionamiento se señales, dispositivos DAQ, y software de aplicación”,
(Antoni, 2001).
La utilización de las tarjetas de adquisición de datos ha conseguido una
gran aceptación en muchas aplicaciones. La conexión es directa al canal “bus” del
ordenador y permite adquirir y procesar datos en tiempo real. Cada modelo de
tarjeta presenta varias funciones lo que proporciona mucha flexibilidad y
manejabilidad para las necesidades de medida y control, un claro ejemplo de
estos dispositivos es el que se muestra en la figura 1.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
7
Figura 1 Tarjeta de adquisición de datos NI USB-6008
En la figura 2, se muestran los elementos que intervienen en el proceso de
adquisición de datos. Una tarjeta de adquisición de datos se caracteriza por una
serie de parámetros que permite decidir sobre su utilización. “Estos parámetros
son fijados por un conjunto de funciones y dispositivos internos, entre los cuales
destacan el número de canales de entrada y de salida analógica y digital y los
convertidores analógicos a digitales”, (Antoni, 2001).
Figura 2 Elementos que intervienen en la Adquisición de Datos
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
8
I.3.2 Sistemas Embebidos
Los Sistemas Embebidos son dispositivos que actualmente se utilizan para
controlar equipos, maquinaria o plantas industriales completas. El término
embebido corresponde a la caracterización de los circuitos integrados como una
parte integral del sistema en el que se encuentran.
En este contexto la palabra embebido significa: encriptado, es decir, que no
se puede observar. El termino micro significa pequeño, y en este caso nos
referimos a sistemas que cuenta con circuitos integrados que incorporan memoria
RAM, ROM y puertos de entrada y salida en un solo paquete. “Los sistemas
embebidos se emplean por su bajo costo, tamaño pequeño y bajo consumo de
energía”, (Valvano, 2009)
Los componentes esenciales de un sistema embebido son el
microprocesador, el modulo de I/O analógicas y digitales, el modulo de reloj a
partir de un oscilador y el modulo de energía que necesariamente ser alimentan
con baterías. Un ejemplo de Sistema Embebido es el que se muestra en la figura
3.
Figura 3 Sistema embebido
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
9
“Las áreas de aplicación para los sistemas embebidos son la industria automotriz,
aeroespacial, los trenes, las telecomunicaciones, la industria medica, aplicaciones
militares, robótica, entre otras”, (Godse, 2009).
Los sistemas embebidos se clasifican en:
Sistemas embebidos de pequeña escala: se diseñan a partir de un único
micro controlador de 8 o 16 bits, tiene poca complejidad en cuanto a Software y
Hardware e involucran diseño de nivel de tarjeta.
Sistemas embebidos de mediana escala: usualmente se diseñan con un
solo o pocos micros controladores de 16 o 32 bits, DSPs o RISCs. Tienen
complejidad tanto en Hardware como en Software.
Sistemas embebidos sofisticados son: “son desarrollados a partir de un
buen número de ASIPs procesadores escalables o procesadores configurables y
PLAs, la complejidad tanto en el Hardware como en el Software suele ser
enorme”, (Godse, 2009).
Una de las ventajas de los sistemas embebidos es la programación en
lenguaje C. La programación en C es lo más cercano a un estándar en lo que a
programación de sistemas embebidos se refiere. “Es sorprendente encontrar un
lenguaje de programación que haya probado su eficacia tanto en procesadores de
8 bits como en procesadores de 64 bits, en sistemas con bits, kilo bits y mega bits
de memoria, y ser la mejor selección para un proyecto dado”, (Barr, 1999).
I.4 Integración de sistemas con software
Un software de aplicación o programa informático está diseñado para facilitar al
usuario la realización de un determinado tipo de trabajo. Suele resultar una
solución informática para la automatización de ciertas tareas complicadas como
pueden ser ciertos datos o agilizar un método de prueba. Ciertas aplicaciones
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
10
desarrolladas a la medida suelen ofrecer una gran ventaja para resolver un
problema específico de acuerdo a las necesidades del proyecto o empresa.
“La integración de software heterogéneo se origina en la gran diversidad de
productos de software que las empresas emplean para apoyar sus diferentes
procesos productivos. Muchos de estos productos provienen por lo general de
diferentes proveedores, otros están basados en plataformas de hardware y
software diferentes y emplean modelos incompatibles y no tienen por consiguiente
la capacidad requerida para integrarse e inter operar”, (Linthicum, 2000).
I.4.1 Motor de base de datos
Una base de datos es un conjunto de datos relacionados entre sí, los cuales son
almacenados y clasificados de forma estructurada en una tabla para su posterior
uso. Dicha tabla está compuesta por renglones y columnas donde cada columna
tendrá un nombre único y almacenara el mismo tipo de dato ya sea número o texto
con diferentes variables.
“La gestión de bases de datos ha evolucionado desde una aplicación
informática especializada hasta una parte esencial de un entorno informático
moderno y como resultado, el conocimiento acerca de los sistemas de base de
datos se ha convertido en una parte esencial en la enseñanza de la informática”,
(Silberschatz, 2002).
En la actualidad existe cada vez mayor demanda de datos o información.
Esta demanda de datos o información siempre ha estado presente en las
empresas y en las sociedades. El manejo de información se ha incrementado más
debido al acceso mayoritario a las redes integradas en internet y a la aparición de
pequeños dispositivos que también requieren esa información.
Un sistema de base de datos es una “colección de archivos interrelacionados y un
conjunto de programas que permitan a los usuarios acceder y modificar estos
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
11
archivos, unos de los propósitos principales de un sistema de bases de datos es
proporcionar a los usuarios una visión abstracta de los datos. Es decir, el sistema
esconde ciertos detalles de cómo se almacenan y mantienen los datos”,
(Silberschatz, 2002).
Como muchos usuarios de sistemas informáticos no están familiarizados
con aplicaciones, los desarrolladores esconden la complejidad de los sistemas
para los usuarios a través de varios niveles de abstracción para simplificar la
interacción de los usuarios con el sistema para esto hay tres niveles de
abstracción de datos.
Nivel físico: es el nivel más bajo de abstracción describe como se almacena
realmente los datos. En el nivel físico se describen en detalle las estructuras de
datos complejos de bajo nivel.
Nivel lógico: el siguiente nivel más alto de abstracción describe que datos
se almacenan en la base de datos y que relaciones existen entre esos datos.
Nivel de vistas: “es el nivel más alto de abstracción describe solo parte de la
base de datos completa. A pesar del uso de estructuras más simples en el nivel
lógico, queda algo de complejidad, debido a la variedad de información
almacenada en una gran base de datos”, (Silberschatz, 2002).
Un sistema gestor de base de datos SGBD “es una colección de
información interrelacionados y un conjunto de programas para tener acceso a
dichos datos. La colección de datos, es comúnmente conocida como base de
datos”, (Silberschatz, 2002). Esta contiene información muy importante para una
empresa o cualquier otro lugar donde se ocupe un almacenamiento de
información. Una base de datos se hace cuando se requiera consultar cierta
información de la empresa y esta consulta sea práctica como eficiente.
Base de datos relacional. “Es un conjunto de tablas, donde a cada una de
las cuales se le asigna un nombre exclusivo. Cada fila de la tabla representa una
relación entre un conjunto de valores. Dado que cada tabla es un conjunto de
dichas relaciones, hay una fuerte correspondencia entre el concepto de tabla y el
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
12
concepto matemático de relación del que toma su nombre el modelo de datos
relacional”, (Silberschatz, 2002).
La idea fundamental de una Base de Datos Relacional es el uso de
relaciones; esto es, pensando en cada relación como si fuese una tabla que está
compuesta por registros o sea, las filas de una tabla y campos que son las
columnas de una tabla. “En el modelo relacional el lugar y forma en que se
almacenan los datos no tienen relevancia a diferencia de otros modelos como el
jerárquico y el de red. Esta manera de almacenar datos tiene la ventaja de que es
más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de
datos”, (Robert, 2005).
Base de datos jerárquicos: “estas son bases de datos que, almacenan su
información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan
en una forma similar a un árbol visto al revés, en donde un nodo padre de
información puede tener varios hijos”, (Silberschatz, 2002). El nodo que no tiene
padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se les conoce como
hojas.
“Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de
aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy
compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento”,
(Robert, 2005).
Base de datos de red: “este es un modelo ligeramente distinto del
jerárquico, su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo, se
permite que un mismo nodo tenga varios padres, posibilidad no permitida en el
modo jerárquico”, (Robert, 2005). Fue una gran mejora con respecto al modelo
jerárquico ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de
datos.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
13
El motor de almacenamiento de Oracle: es un sistema de gestión de base de
datos relacional que ha sido diseñado para que las organizaciones puedan
controlar y gestionar grandes volúmenes de contenidos no estructurados en un
único repositorio con el objetivo de reducir los costos y los riesgos asociados a la
perdida de información.
Tipos de datos aceptados por el motor:
1. CHAR: almacena cadenas de caracteres de longitud fija, desde 1 a 2.000
bytes de ocupación.
2. VARCHAR2: almacena cadenas de caracteres de longitud variable. Si se
define una columna de longitud 100 bytes, longchar.
Motor de almacenamiento Access: funciona creando un objeto de trabajo en
el cual se realiza todas las operaciones de base de datos. El objeto de trabajo
existe como un objeto sesión que existe dentro de un más amplio objeto motor de
base de datos El objeto jet se compone de varios objetos: un objeto workspace y
una serie de objetos error. El objeto workspace se compone de objetos usuario,
objetos grupo y un objeto base de datos. El motor de base de datos ODBCDirect:
se compone de un objeto workspace en cual se realizan todas las operaciones de
base de datos.
MySQL soporta varios motores de almacenamiento que tratan con distintos tipos
de tabla. Los motores de almacenamiento de MySQL incluyen algunos que tratan
con tablas transaccionales y otros que no lo hacen:
MyISA trata tablas no transaccionales. Proporciona almacenamiento y
recuperación de datos rápida, así como posibilidad de búsquedas fulltext.
MyISAM se soporta en todas las configuraciones MySQL, y es el motor de
almacenamiento por defecto a no ser que tenga una configuración distinta a la
que viene por defecto con MySQL.
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14
El motor de almacenamiento MEMORY proporciona tablas en memoria. El
motor de almacenamiento MERGE permite una colección de tablas MyISAM
idénticas ser tratadas como una simple tabla. ComoMyISAM, los motores de
almacenamiento MEMORY y MERGE tratan tablas no transaccionales y ambos
se incluyen en MySQL por defecto.
Nota: El motor de almacenamiento MEMORY anteriormente se conocía como
HEAP.
Los motores de almacenamiento InnoDB y BDB proporcionan tablas
transaccionales. BDB se incluye en la distribución binaria MySQL-Max en
aquellos sistemas operativos que la soportan. InnoDB también se incluye por
defecto en todas las distribuciones binarias de MySQL 5.0. En distribuciones
fuente, puede activar o desactivar estos motores de almacenamiento
configurando MySQL a su gusto.
El motor de almacenamiento EXAMPLE es un motor de almacenamiento
"tonto" que no hace nada. Puede crear tablas con este motor, pero no puede
almacenar datos ni recuperarlos. El objetivo es que sirva como ejemplo en el
código MySQL para ilustrar cómo escribir un motor de almacenamiento. Como
tal su interés primario es para desarrolladores.
NDB Cluster es el motor de almacenamiento usado por MySQL Cluster para
implementar tablas que se particionan en varias máquinas. Está disponible en
distribuciones binarias MySQL-Max 5.0. Este motor de almacenamiento está
disponible para Linux, Solaris, y Mac OS X.
El motor de almacenamiento ARCHIVE se usa para guardar grandes
cantidades de datos sin índices con una huella muy pequeña.
El motor de almacenamiento CSV guarda datos en ficheros de texto usando
formato de valores separados por comas.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
15
El motor de almacenamiento FEDERATED se añadió en MySQL 5.0.3. Este
motor guarda datos en una base de datos remota. En esta versión sólo
funciona con MySQL a través de la API MySQL C Client. En futuras versiones,
será capaz de conectar con otras fuentes de datos usando otros drivers o
métodos de conexión clientes [1].
I.4.2 Gestor de base de datos
Un sistema de gestión de base de datos SGBD es una colección de datos
interrelacionadas y un conjunto de programas para acceder a esos datos. “Un
sistema de gestión de base de datos permite el almacenamiento, manipulación y
consulta de datos pertenecientes a una base de datos organizada en uno o varios
ficheros”, (Larry, 2002).
Un sistema de gestión de la base de datos “es una aplicación que permite a
los usuarios definir, crear y mantener la base de datos, y proporciona acceso
controlado a la misma. Es una agrupación de programas que sirve para definir,
construir y manipular una base de datos”, (Larry, 2002).
Los sistemas de base de datos se diseñan para gestionar grandes
cantidades de información. “La gestión de los datos implica tanto la definición de
estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para
la manipulación de la información”, (Silberschatz, 2002). Además los sistemas de
bases de datos deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a
pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización. Si los
datos van a ser compartidos entre diversos usuarios, el sistema debe evitar
posibles resultados desfavorables.
“Dado que la información es tan importante en la mayoría de las
organizaciones, los científicos informáticos han desarrollado un amplio conjunto de
conceptos y técnicas para la gestión de los datos”, (Silberschatz, 2002).
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16
1.4.3 Herramientas CASE
Se puede definir a las herramientas CASE como un conjunto de programas y
ayudas que dan asistencia a los analistas, ingenieros de software y
desarrolladores durante todos los pasos del ciclo de vida de un desarrollo de
software.
“La introducción de las herramientas CASE para ayudar en este proceso ha
permitido que los diagramas puedan ser fácilmente creados y modificados,
mejorando la calidad de los diseños de software. Los diccionarios de datos es un
documento muy usado que mantiene los detalles de cada tipo de dato y los
procesadores dentro de un sistema, son el resultado directo del diseño de flujo de
datos y análisis estructural hecho posible a través de las mejoras en las
herramientas CASE”, (Valley, 2008).
La realización de un nuevo software requiere que las tareas sean
organizadas y completadas en forma correcta y eficiente. Las herramientas CASE
fueron desarrolladas para automatizar esos procesos y facilitar las tareas de
coordinación de los eventos que necesitan ser mejorados en el ciclo de desarrollo
de software. En la figura 4 se muestra un ejemplo de una herramienta grafica de
método CASE para el diseño y generación de sistemas de la información.
Figura 4 Oracle designer automatizar cliente/servidor
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17
Las herramientas CASE en función de las fases del ciclo de vida abarcada, se
pueden agrupar de la forma siguiente:
Herramientas integradas, I-CASE : abarcan todas las fases del ciclo de vida
del desarrollo de sistemas. Son llamadas también CASE workbench.
Herramientas de alto nivel, U-CASE upper case: está orientado a la
automatización Herramienta de bajo nivel.
L-CASE lower case: está dirigido a las últimas fases del desarrollo,
construcción e implantación.
Juego de herramientas, tools-CASE: son el tipo más simple de
herramientas CASE y están orientadas a la automatización. “Dentro de este grupo
se encuentran las herramientas de reingeniería, orientadas a la fase y soporte de
las actividades desarrolladas durante las primeras fases del desarrollo, análisis y
diseño de mantenimiento,” (Valley, 2008). En la figura 5 se muestran algunas
herramientas CASE.
Figura 5 Herramientas CASE
En la actualidad la gama de aplicaciones disponibles en el mercado que
pueden ser consideradas herramientas CASE es muy amplia y también muy
variada en cuanto a conceptos, diseño y cantidad de funciones implementadas.
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18
Algunas de las aplicaciones CASE actuales son: ERwin, Easy CASE, TOAD data
modeler; el cual, se muestra en la figura 6, Oracle Desinger, Together,
PowerDesingner, entre otros.
Figura 6 Herramienta TOAD data modeler
I.5 Servidor de páginas web
Un servidor web gestiona el contenido estático a un navegador, carga un archivo y
lo sirve a través de la red al navegador de un usuario. Este intercambio es
mediado por el navegador y el servidor mediante HTTP.
Debido a los avances en conectividad y la gran disponibilidad de banda
ancha, hoy en día es muy común establecer los servidores web dentro de la propia
empresa, sin tener que recurrir a costosos alojamientos de proveedores externos.
Esto es posible con el servidor Apache, uno de los mejores y el más utilizado entre
los servidores web que existen. Apache ha ganado una gran reputación entre los
servidores web en base a su gran estabilidad y confiabilidad.
Entre las ventajas que presenta un servidor como Apache se encuentran las
siguientes:
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19
Es personalizable, la arquitectura modular de Apache permite construir un
servidor hecho a la medida. Además permite la implementación de los
últimos y más nuevos protocolos.
En cuanto a la administración de los archivos de configuración de Apache
están con el estándar ASCII, por lo que tiene un formato simple, y pueden
ser editados tan solo con un editor de texto. Estos son transferibles, lo que
permite la clonación efectiva de un servidor. El servidor puede ser
administrado vía línea de comandos, lo que hace la administración remota
muy conveniente.
I.5.1 Servidor Apache
Apache tiene más del doble del marcado que su competidor más cercano,
Microsoft. Esto no es solo debido a que es gratuito, sino también, porque mantiene
una filosofía de código abierto, lo cual significa que el código fuente puede ser
examinado por cualquiera.
Cualquiera es libre de tomar el código fuente y cambiarlo si lo desea y hacer que
el Software de Apache realice una acción diferente. Los sitios que alberga Apache
pueden ser de todos tipos y tamaños, aplica tanto como para tener una pagina
personal o un sitio que alberga a millones de visitantes. Se puede usar como un
servidor estático de servidores en la WEB o como una fachada para aplicaciones.
“Algunos desarrolladores utilizan apache como un servidor de prueba en sus
escritorios, elaborando las pruebas del código de su página en un ambiente local
antes de publicarlas en su página oficial. Apache es la respuesta mas viable en
cualquier situación que involucre el protocolo http”, (Laurie, 2003).
El servidor apache se desarrollo dentro del proyecto HTTP server, apache
presenta entre otras características altamente configurables, bases de datos de
autenticación. Apache es usado principalmente para enviar páginas web estáticas
y dinámicas en la world wide web. En la figura 7 se muestra el servidor web.
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20
Figura 7 Servidor
I.6 Software de desarrollo de sistemas
I.6.1 LabVIEW
LabVIEW es un lenguaje y a la vez un entorno de programación grafica, el cuál
utiliza iconos en lugar de líneas de texto en el que se pueden crear aplicaciones
de una forma rápida y sencilla. LabVIEW utiliza programación de flujo de datos en
donde el flujo de datos determina la ejecución del programa.
National Instruments es la empresa desarrolladora y propietaria de la
LabVIEW, comenzó en 1976 en Austin, Texas y sus primeros productos eran
dispositivos para el bus de instrumentación GPIB.
LabVIEW es un entorno de programación gráfica usado por miles de
ingenieros e investigadores para desarrollar sistemas sofisticados de control
usando íconos gráficos e intuitivos. “Ofrece una integración incomparable con
miles de dispositivos de hardware y brinda cientos de bibliotecas integradas para
análisis avanzado y visualización de datos, todo para crear instrumentación virtual.
La plataforma LabVIEW es escalable a través de múltiples objetivos y sistemas
operativos, desde su introducción en 1986 se ha vuelto un líder en la industria”,
(Vizcaino, 2002).
Los programas desarrollados con LabVIEW se llaman Instrumentos
Virtuales, y su origen proviene del control de instrumentos, ya que su apariencia y
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21
operación imita a un instrumento real, como son los osciloscopios, multímetros,
entre otros. “Aunque hoy en día se ha expandido ampliamente no sólo al control
de todo tipo de electrónica, sino también a su programación embebida cada VI
utiliza funciones para manipular la entrada y salida de datos y la forma de mostrar
en pantalla la información contenida por los mismos”, (Vizcaino, 2002).
Panel frontal. También es conocido como la interfaz de usuario la cual se
crea con controles e indicadores los cuales son terminales interactivas de entrada
y salida de datos en el VI. Los controles pueden estar representados por perillas,
botones, cajas de texto, entre otros. Los indicadores pueden ser gráficos como los
diodos emisores de luz, termómetros, etc. “Los controles simulan instrumentos que
envían datos hacia el diagrama de bloques del VI. Los indicadores simulan
instrumentos que sirve para mostrar la información adquirida y/o generada en el
diagrama a bloques”, (Vizcaino, 2002).
Diagrama de bloques. Después de haber creado la interfaz de usuario se
agrega el código del programa utilizando representaciones graficas de funciones
para controlar los objetos que estos son controles e indicadores, situados en el
panel frontal. “El diagrama de bloques contiene este código fuente, los objetos del
panel frontal aparecen en el diagrama de bloques como terminales, donde cada
terminal representa el tipo de dato como por ejemplo: numero entero, booleano
entre otros manejado por cada control e indicador. Las terminales tienen puertos
de entrada y salida que intercambian información entre el panel frontal y el
diagrama de bloques”, (Antoni, 2001).
El conjunto de herramientas la LabVIEW para conectividad con base de
datos, posee funciones de alto nivel para la ejecución de tareas mas comunes en
bases de datos y funciones avanzadas para tareas personalizadas. La descripción
de las principales funciones se muestra a continuación.
DB herramientas abrir conexión. Esta función abre una conexión a una base
de datos utilizando la información de la ruta de conexión “path” y pasa una
referencia de conexión. Si la terminal prompt tiene una constante verdadera, una
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22
ventana de dialogo es mostrada para configurar la conexión, tal como se observa
en la figura 8.
Figura 8 DB herramienta abrir conexión
Esta función su propósito es el de cerrar la conexión a la base de datos
destruyendo la referencia de conexión asociada, como se muestra en la figura 9.
Figura 9 DB Herramienta cerrar conexión
Crea una nueva tabla en la base de datos identificada por la referencia de
conexión. Las terminales tabla e información de la columna describe el nombre de
la tabla y las propiedades de cada columna en la tabla, respectivamente, como se
ve en la figura 10.
Figura 10 DB herramienta crear tabla
Al ejecutarse esta función, se inserta un nuevo renglón de datos en la tabla
ubicada en la base de datos identificada por la referencia de conexión. En la figura
11 se muestra el instrumento virtual para crear una tabla;
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23
Figura 11 DB Herramienta insertar datos
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24
UNIDAD II DISEÑO DE SOFTWARE PARA LA INTEGRACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS
II.1 Introducción
Antes de comenzar a trabajar con el diagrama de bloques y la interface en
LabVIEW fue necesaria la realización de una base de datos con los siguientes
campos: modelo, número de parte, voltajes, resistencias, etc. En el programa de
acuerdo a las necesidades del departamento de Prueba Eléctrica, todos ellos
serán los parámetros que serán almacenados en la Base de Datos. En este
apartado se describirá la instalación del software para la base de datos,
conexiones y comunicación del ODBC conector con Windows y la creación del
archivo UDL para comunicarse con LabVIEW.
La Base de datos consta de tres tablas; cada una de ellas con diferentes
campos que son: los datos que se tienen que almacenar.
Una vez que la Base de Datos se encuentra terminada y guardada, se
determino la forma en la cual se enlazaría el programa en LabVIEW y MySQL, lo
cual se logro utilizando el Toolkit de LabVIEW llamado NI LabVIEW 2010
Database Connectivity Toolkit. También se realizo el procedimiento para
configurar el manejador de MySQL para Windows; el encargado de realizar esta
función es el drive de comunicación ODBC Connector.
II.2 Diagrama general de conexión.
En la figura 12 se muestra la ruta de comunicación que hay entre LabVIEW y la
base de datos.
En el primer bloque donde se encuentra NI LabVIEW es la parte del
software donde se programa y se hace la configuración.
En el segundo bloque en donde se encuentra GACTEST.udl es la dirección
para generar comunicación con la base de datos.
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25
En el tercer bloque del ODBC es el que hace la comunicación entre el archivo
generado .udl con la pagina web de MySQL con la base de datos principal y
dentro de la base principal se encuentran las tres tablas que se ocupan para
guardar los datos obtenidos de la prueba eléctrica.
Figura 12 Ruta de comunicación entre LabVIEW y MySQL.
II.3 Análisis de la base de datos
Para la selección de una base de datos se hicieron estudios para seleccionar el
más apropiado para crear el proyecto.
Se investigo cuales tenían sus ventajas y sus desventajas sobre los
software. Se opto por elegir tres software Oracle, Access y MySQL para estudiar
sus diferentes variantes que tienen cada uno de estos y saber cual de estos
aplicar al proyecto de acuerdo a los conocimientos adquiridos.
El software Oracle es uno de los más usados a nivel mundial por su motor
de bases de datos relacional. Además que permite hacer el uso de particiones
para la mejora de la eficiencia de replicación, aparte que este software está
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26
orientado hacia el internet y puede ser ejecutado en todas las plataformas de una
computadora.
Oracle tiene varias ventajas que para la mayoría de las personas les
gustaría trabajar con él, pero sus desventajas son grandes como pueden ser: el
costo de este software es el mayor inconveniente por su precio. También es muy
elevado el costo de la información con respecto a los asuntos técnico y el
entrenamiento para este software y no hay muchos libros sobre esto.
Access es una buena opción para usarla como una herramienta de base de
datos trabaja junto con el office, se pueden crear tablas rápidamente sin la
complejidad de la base de datos ya que cuenta con la detección automática del
tipo de datos.
Access tiene también unas desventajas o inconvenientes, para bases de
datos en cuanto a volumen de datos o de usuarios este suele saturarse, hacerse
lento y es recomendable usar otros sistemas. Este sistema no cuenta con
multiplataforma solo está disponible para sistemas operativos de Microsoft.
MySQL en un sistema o servidor de base de datos que tiene buen
rendimiento, puede almacenar registros sin límite de tamaño, tiene control de
acceso a las tablas. Su único inconveniente es que no soporta mucho las vistas.
MySQL es apropiado para trabajar phpMyAdmin ya que es una herramienta
escrita en PHP con la intención de manejar MySQL a través de la web y agiliza
para almacenar los datos,trabajo que requieren menos instrucciones.
II.3.1 Modelado de la base de datos
El modelado de una base de datos se utiliza para agilizar el tiempo de diseño de la
base de datos. Las herramientas que se utilizan para modelar base de datos se
les conoce como herramientas case.
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27
Existe una variedad de herramientas para el modelado de base de datos, cada
herramienta tienen sus propia robustez para la implementación visual, las
funciones incorporadas al sistema, su variabilidad, balance entre la facilidad de
uso y potencia entre otras. Algunas herramientas más utilizadas por mencionar
algunas son PLATINUM ERwin, EasyCASE, Oracle Designer, TOAD Data
Modeler, System Architect, UML.
PLATINIM ERwin.: es una herramienta para el diseño de base de datos,
que ofrece productividad en el diseño, generación y mantenimiento de
aplicaciones. Desde un modelo lógico de los requerimientos de información hasta
el modelo físico perfeccionado para las características específicas de la base de
datos diseñada, además permite visualizar la estructura los elementos
importantes, y optimizar el diseño de la base de datos.
EasyCASE. Esta herramienta permite automatizar las fases de análisis y
diseño dentro del desarrollo de una aplicación, para crear las aplicaciones
eficazmente desde el procesamiento de transacciones a la aplicación de base de
datos de cliente-servidor, así como sistema de tiempo real. Es ideal para cuando
se ocupa compartir datos y trabajar en un proyecto con otros departamentos.
Oracle Designer. Es una herramienta para guardar las definiciones que
necesita el usuario y automatizar la construcción rápida de aplicaciones cliente-
servidor gráficas. Integrado con Oracle Developer, Oracle Designer. Que provee
una solución para desarrollar sistemas empresariales de segunda generación.
System Architect. Esta herramienta posee un repositorio único que integra
todas las herramientas, y metodologías utilizadas. En la elaboración de los
diagramas, el system architect conecta directamente al diccionario de datos, los
elementos asociados, comentarios, reglas de validación, normalización, entre
otras.
TOAD Data Modeler. Es una herramienta que no solo permite diseñar
esquemas de base de datos, sino que también generar el código SQL. Se eligió el
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28
TOAD Data Modeler como herramienta por ciertas características, es muy eficaz,
soporta grandes cantidades de base de datos y dispone de una versión gratuita.
UML. Lenguaje Unificado de Modelado es el lenguaje de modelado de
software más conocido y utilizado en la actualidad. Es un lenguaje gráfico, que
sirve para visualizar, especificar, construir y documentar un sistema. UML ofrece
un estándar para describir un plano del sistema de modelado, incluyendo aspectos
conceptuales tales como procesos de negocio, funciones del sistema, y aspectos
concretos como expresiones de lenguaje de programación, esquemas de base de
datos y compuestos reciclados.
Se opto por utilizar el software de TOAD Data Modeler para el proyecto,
esté sirve para crear diagramas Entidad-Relación de manera visual y genera el
código SQL. Este software soporta más de veinte tipos de base de datos.
TOAD Data Modeler es un excelente programa que facilita la tarea para
diseñar bases de datos, ahorrando tiempo y simplificando la tarea de desarrollo de
tablas además de que es un software económicamente rentable.
II.4 Instalación de servidor de datos
Para la base de datos se utilizo un servidor web, el servidor web que se utilizo es
apache web server, y PHP. Se va a instalar PHP como módulo de Apache web
server, ya que para sitios web de producción se recomienda esta opción. PHP es
un lenguaje de programación orientado a servidor, es decir, que nuestra máquina
no realiza ninguna operación de compilado, la máquina encargada de esto es el
servidor web en el que esté puesta nuestra página; es más si miramos el código
de la página en nuestro explorador no vamos a ver nada de php, porque lo que
hace php es escribir html (entre otras cosas)
PHP es un lenguaje idóneo para el manejo de base de datos MySQL, y se pueden
llegar a hacer verdaderas maravillas con la combinación de estas dos
herramientas, las principales características de PHP son: manejo ultra sencillo de
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29
las bases de datos, creación de imágenes dinámicas, hace que la creación de una
página web sea mucho más rápida y mucho más sencilla
La instalación de PHP es muy sencilla, una vez bajado hay que
descomprimirlo; una vez descomprimido en c:\ tendremos una carpeta que se
llame C:\php-4.2.3-Win32, lo mejor es cambiarle el nombre, la llamaremos c:\php.
Bien, ahora tenemos una carpeta que se llama c:\php con el contenido de
php; lo siguiente que tenemos que hacer es entrar en esa carpeta y copiar el
archivo php.ini-dist a nuestro directorio de Windows (normalmente c:\windows) con
el nombre php.ini; el archivo debe quedar así: c:\windows\php.ini.
La instalación básica de PHP ya ha finalizado, ahora hay que darle soporte
a Apache para PHP, y hacer algunas modificaciones en el archivo php.ini para que
todo funcione correctamente
Descargar del sitio web de Apache http://www.apache.org el paquete que
se encuentra comprimido. Instalar Apache web server y probar que funciona.
Descargar e instalar MySQL server http://www.mysql.com.
Configuración de PHP como módulo de Apache web server. Editar el
archivo de configuración de Apache web server: C: \program files\Apache
group\Apache2\conf\httpd.conf. Para hacer las siguientes modificaciones:
PHPIniDir “C:/php”, LoadModule php5_module “C:/php/php5apache2_2.dll”.
Agregar el MIME correspondiente a los archivos de PHP al final de la carga
del modulo mime_module. <IfModule mime_module>….AddType application/x-
httpd-php .php……</IfModule>. Guardar los cambios efectuados del archivo de
configuración de apache web server.
Antes de realizar la prueba funcional reiniciar la computadora. Por defecto la
dirección DocumentRoot del archivo de configuración de Apache en Windows
anotar la siguiente ruta C: \Archivos de programa\Apache software
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
30
foundation\Apache2.2\htdocs, en esta dirección se creara un archivo con el
nombre phpinfo.php y que contiene las líneas en código: <?php phpinfo() ?>.
Reiniciar el servidor Apache y probar la instalación anotando en el
navegador de internet en la dirección: http://localhost/phpinfo.php. Verificar en la
página generada con el script phpinfo.php que tenga habilitado el soporte para
MySQL.
II.4.1 Configuración del servidor de datos
Para la configuración del servidor es necesario instalar el driver OBDC MSI este
driver sirve para que desde un sistema Microsoft Windows se pueda acceder a
una base de datos MySQL. Las aplicaciones son variadas, por ejemplo podemos
utilizarlo para crear un DSN asociado a una base de datos MySQL, de modo que
en una página podrían acceder a dicha base de datos. Otra aplicación es acceder
desde Access a la base de datos MySQL y exportar o importar datos.
Una vez que se ha instalado correctamente MySQL y el servidor ODBC MSI
en la computadora es necesario seguir una serie de pasos que a continuación se
describen para lograr una configuración exitosa de MySQL y el sistema operativo
Windows.
1. Abrir el panel de control que se encuentra en la siguiente dirección:
inicio/configuración/panel de control.
2. Si se utiliza Windows XP hacer clic en herramientas administrativas y clic en
orígenes de datos ODBC.
3. En esa ventana seleccionar las pestañas DNS de usuario para crear un
origen de datos para utilizarlo en el equipo local y solo por el usuario actual;
si se desea crear un origen de datos para compartirlo en la red, hacer clic
en DNS de sistema.
4. Hacer clic en el botón agregar para seleccionar el controlador para el origen
de datos pulsar el botón finalizar.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
31
5. En la ventana configuración de ODBC, escriba un nombre para el origen de
datos, recordar que este nombre es el que se utilizara en el proyecto,
seleccione el archivo para el origen de datos, etc. Pulse en el botón
aceptar.
6. Verificar si el origen de datos que a creado aparece en la lista del DSN
respectivo.
7. Cerrar el cuadro del dialogo y listo.
ODBC: es un protocolo estándar para servidores de base de datos que
proporciona un lenguaje común para aplicaciones Windows para tener acceso a
una base de datos en una red.
DSN: sistema de nombre de dominio. El administrador del controlador de
ODBC utiliza esta información para crear una conexión a la base de datos. Un
DSN se puede almacenar en un archivo o en un registro de Windows.
Archivo DSN. Almacena la información de conexión para una base de datos
en un archivo que se guardo en el equipo, el archivo es de texto con la extensión
.dsn. Ver figura 13.
Figura 13 Conexión con el ODBC connector
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
32
Introducir la información de conexión con el servidor MySQL. El número del puerto
por defecto es el 3306. El nombre de usuario y la contraseña son los mismos que
estableció cuando se instalo MySQL. Por último seleccionar la base de datos con
la que se desea trabajar y probar la conexión. En la figura 13 muestra la pantalla
de conexión exitosa, una vez probada la conexión se procede a crear un archivo
de enlace de datos extensión .udl.
II.4.2 Implementación de la base de datos con MySQL
La Base de Datos permite almacenar información para su posterior uso de manera
dinámica. Después de haber configurado el archivo config.inc.php se ingresa al
directorio donde hemos instalador phpMyAdmin para empezar a utilizar el
programa.
Para crear una base de datos, simplemente se selecciona la página
principal del sistema y completamos el formulario donde podremos indicar el
nombre de la base de datos que queremos crear, en el ítem Crear nueva base de
datos, en este caso nombraremos a la base de datos “gactest”. Luego de colocar
el nombre de la base de datos que deseamos crear, debemos hacer clic sobre el
botón Crear. Como se ve en la figura 14.
Figura 14 Crear una base de datos
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
33
Para crear tablas en MySQL: seleccionar desde el marco izquierdo la base de
datos sobre la cual desea crear la tabla, haciendo clic sobre el nombre, aparecerá
sobre el marco derecho un formulario para completar con el nombre de la tabla a
crear el tamaño de campos. Se debe tener en cuenta que si no se conoce la
cantidad de campos exactos que llevará la tabla, podrá luego ingresar campos
adicionales sin problemas.
Para este proyecto en específico se crearon tres tablas para la base de
datos, una llamada “informaciongeneral”, esta tabla contiene números de parte o
la información general de la empresa, datos del cliente, tipos de modelos,
descripción y el tipo de revisión del modelo. La otra tabla fue llamada “testdata”,
que contiene los diferentes datos que son los principales cuando inicia la prueba
eléctrica, como voltajes, corrientes, fecha, hora operador, turno y numero de parte
entre otros. La tercera tabla se llamo “tolerancias”, contiene los valores máximos y
mínimos de los distintos componentes de la prueba eléctrica como corrientes,
voltajes, resistencias, abanicos y compresores entre otros.
Se creó la tabla de información general que esta tendrá cinco campos. Se
definió los campos: número de parte de smk, numero de parte del cliente, revisión,
descripción y modelo. En la figura 15 aparecen las tres tablas creadas al lado
izquierdo de la ventana de phpMyAdmin.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
34
Figura 15 Creación de las tres tablas de DB
PhpMyAdmin, permite administrar la forma remota una base de datos
MySQL, con todas las operaciones requeridas para el buen funcionamiento de la
misma, desde la creación de nuevas bases de datos y tablas hasta la exportación
de todos los datos. Además, disponemos de opciones para poder agregar nuevos
usuarios, reiniciar el servidor MySQL, etc.
II.5 Integración de LabVIEW con MySQL
Ambos programas interactúan entre el servidor OBDC MSI el cual puede ser
descargado desde la página de internet www.Mysql.com. Para obtener una
comunicación exitosa o la configuración correcta del manejador para MySQL y la
creación de un enlace de datos que permita acceso a la base de datos desde
LabVIEW.
Para acceder a un archivo es necesario crear un archivo UDL universal data
link, antes de acceder a los datos de una tabla o se puedan ejecutar declaraciones
en SQL, se debe establecer una conexión para una base de datos LabVIEW
database connectivity toolkit que soporta conexiones simultáneas y múltiples para
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35
una base de datos. Solo para bases de datos múltiples utilice DB tools open
connection para establecer la conexión para una base de datos.
Un UDL específica que proveedor OLE DB es usado para obtener la
información del servidor para obtener la configuración de usuario.
Una vez que se ha configurado el manejador para MySQL en Windows
correctamente, es necesario seguir una serie de pasos que a continuación se
describen para lograr una configuración exitosa entre el manejador para MySQL,
el sistema operativo Windows y LabVIEW.
El primer paso consiste en abrir el software de LabView> seleccionar tools>
después clic en créate data link como se muestra en la siguiente 16.
Figura 16 Creación del archivo UDL
Buscar en la ubicacion provider y seleccionar “Microsoft OLE DB provider
for ODBC driver” de la lista de los proveedores disponibles y por ultimo dar clic en
siguiente. Introducir la información de conexión con el servidor de MySQL. El
nombre de la conexión GACTEST. El nombre de usuario y la contraseña. Por
ultimo, seleccionar la base de datos con la que se desea trabajar y probar la
conexión, en la figura 17 muestra la pantalla de conexión exitosa. Una vez
probada la conexión, se procede a guardar el archivo con extensión .udl.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
36
Figura 17 Conexión con data link
En la figura 18, se muestra el archivo UDL creado.
Figura 18 Archivo UDL
Es necesario ubicar la ruta de conexión para especificar el archivo UDL
como se muestra en la figura 19.
Figura 19 Ruta de archivo UDL
Escribir datos en una base de datos con LabVIEW es similar a escribir
datos para un archivo. En este VI: DB Tools Open Connection.VI; del Database
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
37
Connectivity Toolkit, insertar los datos, y cierra la conexión cuando se guarda la
información. Agregar la dirección para el archivo UDL y la tabla de la Base de
Datos como se observa en la figura 20.
Figura 20 Diagrama bloques con MySQL
Para agrupar las funciones es necesario tener un elemento individual para
agrupar, tal como se muestra en la figura 21.
Figura 21 Agrupación de funciones
Para leer los datos de una tabla de base de datos de MySQL es similar a
escribir datos a la base de datos. Es abrir una conexión para la base de datos,
seleccionar los datos de alguna tabla y después se cierra la conexión, como se ve
en la figura 22.
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Figura 22 Diagrama DB de MySQL
DB herramienta seleccionar datos: esta herramienta busca en las filas de la
tabla de la base de datos por la conexión de referencia, ver figura 23.
Figura 23 DB herramienta selección de datos
II.5.1 Diseño del driver para la tarjeta DAQ
Para la obtención de datos en la computadora es necesaria una tarjeta de
adquisición de datos, de tal forma que la conexión necesita un driver para que se
pueda trabajar de forma correcta en la plataforma de Windows y en LabVIEW. En
la figura 24 se muestra la tarjeta de adquisición de datos diseñada para la
interface en el proyecto.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
39
Figura 24 Tarjeta DAQ
Al conectar el dispositivo de adquisición de datos en la computadora, a
través del puerto USB, utilizar el Device Manager dentro de las propiedades del
Sistema y buscamos el dispositivo que esta conectado como se ve en la figura 25.
Figura 25 Propiedades del dispositivo
Después de configurar las propiedades del dispositivo se verifica la
identificación del producto y el VID, que sirvió para crear el driver del dispositivo,
como se ve en la figura 26.
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Figura 26 Identificación del dispositivo
Para desarrollar el Driver del dispositivo se utilizo una herramienta del
Software de National Instruments llamado NI-VISA. El primer paso fue instalar el
programa. Cómo se ve en la figura 27.
Figura 27 Instalación de NI-VISA
Una vez teniendo instalo el Software de NI-VISA se busca en la carpeta de
National Instruments dentro de todos los programas en el menú de inicio y
seleccionamos el Driver Wizard, como se ve en la figura 28.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
41
Figura 28 Ubicación del driver wizard
Al seleccionar esta opción saldrá una ventana con tres opciones a
seleccionar, se elegirá una opción que es USB hardware bus, tal como se muestra
en la figura 29.
Figura 29 Selección del tipo de hardware
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
42
Después dentro de la pantalla aparecerá una información del dispositivo
USB que describa la información del dispositivo que previamente se había
guardado y mostrando la opción información tal como se observa en la figura 30.
Figura 30 Información del dispositivo
Luego de esto, se selecciona la opción buscar para guardar el driver,
después se abrirá una ventana donde se guardara el driver y la ubicación guardar
el Driver para la DAQ como se ve en la figura 31.
Figura 31 Guardar el driver del dispositivo
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
43
Por ultimo aparecerá una ventana con la dirección donde se guardo el
driver y buscar la opción aceptar para mejorar la conexión como se muestra en la
figura 32.
Figura 32 Finalización del driver
II.6 Diseño de interfaz de usuario para la prueba eléctrica
La interfaz de usuario se desarrolla en una arquitectura gráfica por medio de
LabVIEW ya que este software es más amigable tanto para el usuario como para
el programador. La interfaz de usuario consta de un almacenamiento de datos y
las aceptaciones de la prueba eléctrica sus principales funciones son las
siguientes:
Interface HMI: contiene un panel frontal, en el cual muestra el tipo de
modelo a seleccionar las distintas etapas que hace la prueba eléctrica, como son
las mediciones correctas de los componentes a medir, y los datos que están en la
base de datos que están registrados para evaluar la prueba eléctrica.
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44
En la figura 33 se muestra una parte del panel frontal de donde se inicializa la
prueba eléctrica. La prueba eléctrica comienza con un botón booleano al
seleccionar el botón comenzara la prueba eléctrica a hacer la rutina.
Figura 33 Inicialización de la prueba
En la figura 34 se muestra la parte de la información general. En esta parte
se muestra el número de parte del cliente y de la empresa, el tipo de revisión, la
descripción y el modelo en esta opción se puede editar los nombres de cada parte
para guardarla en la base de datos así como ya tener los que se ocupan.
Figura 34 Información general
Esta parte muestra los dispositivos conectados los cuales son los que se
ocupan para la prueba eléctrica. Los más importantes para esta serian los de la
tarjeta de adquisición de datos y los del multímetro el COM1 será para el
multímetro y el del USB será para la tarjeta de adquisición de datos, ver figura 35.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
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Figura 35 Dispositivos de la prueba eléctrica
En la figura 36 se muestran los diferentes campos de máximos y mínimos
de la base de datos con respecto a los datos medidos.
Figura 3636 Panel frontal tolerancias
En la figura 37 se muestra el panel frontal completo de la interfaz grafica de
usuario de la prueba eléctrica. La tarjeta de adquisición de datos trabaja por medio
del puerto USB y el multímetro trabaja de USB a RS232. Que también es usado
en el programa como se menciono anteriormente.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
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Figura 37 Panel frontal de interfaz de usuario
En la figura 38 se muestra el programa completo del diagrama a bloques de
la prueba eléctrica.
Figura 38 Diagrama a bloques completo
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47
UNIDAD III IMPLEMENTACIÓN E INTEGRACIÓN DE SISTEMA
III.1 Introducción
En este apartado se presenta la información para la integración del hardware con
la interfaz de LabVIEW.
III.2 Integración del sistema con hardware y software
El sistema esta integrado en dos partes, con hardware y software. Se desarrollo
una tarjeta de relevadores para ser controlada con la DAQ, en la construcción de
la tarjeta se utilizaron transistores PNP, para evitar un daño en la DAQ o a los
puertos de USB de la PC, la funcionalidad final de la tarjeta es realizar los cambios
necesarios en el controlador de temperaturas para así poder obtener los datos que
se medirán con el multímetro digital. En la figura 39 se muestra la tarjeta de
relevadores con la DAQ.
Figura 39 Tarjeta de relevadores con DAQ
Se utilizo el software de LabVIEW para el desarrollo de la interface, las
herramientas de LabVIEW que se utilizaron para esta prueba eléctrica fueron:
NI VISA, se utilizo esta herramienta para la conexión de USB con la tarjeta DAQ,
la transmisión y recepción de datos fue a través de números binarios, esta
herramienta también se utilizo para conectar el multímetro digital a través del
puerto serial y la transmisión y recepción de datos fueron a través de comandos
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
48
descritos por manufacturero del multímetro. En la figura 40 se muestran las
conexiones de NI-VISA.
Figura 40 Conexión NI-VISA
NI Data base conectivity, esta herramienta fue utilizada para la conexión de
la base de datos de MySQL con LabVIEW con la ayuda de un archivo con
extensión .udl, sin el archivo UDL no se lograría realizar escrituras o consultas de
la base de datos de MySQL.
En la figura 41 se muestra una parte del panel frontal de la prueba eléctrica
donde se esta seleccionado la parte de información general que es la que se
encuentra en la base de datos o bien si es modelo nuevo se puede editar
directamente del programa de LabVIEW. En la parte derecha de la figura 41 se
muestra la selección de los dispositivos conectados que en este caso son el
multímetro y la tarjeta de adquisición de datos.
Figura 41 Información general y dispositivos conectados
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
49
While Loop, esta herramienta es de gran ayuda para la repetición de los sub
diagramas desarrollados dentro de LabVIEW, esta repetición termina cuan de
botón booleano es seleccionado o se convierte en verdadero.
Event Structure, para que el sistema de prueba eléctrica ejecute cada
operación que se le ordena. Se implemento la herramienta de event structure, los
eventos utilizados fueron, agregar información a la base de datos, leer información
de la base de datos y secuencia de prueba eléctrica.
Máquina de estados, es una la secuencia de prueba eléctrica es la
ejecución principal de este sistema, en esta máquina de estados ocurren una serie
de eventos como son: la realización de los cambios en el controlador de
temperaturas a través de la DAQ, la lectura de datos del multímetro, comparación
de los datos de tolerancias proporcionados por la base de datos y por ultimo el
registro de datos obtenidos de la prueba eléctrica en una de las tablas de la base
de datos de MySQL. En la figura 42 se muestra el control elaborado para esta
función.
Figura 42 Control de máquina de estados
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
50
En la figura 43 se muestra el panel frontal de la prueba eléctrica funcionando con
los valores medidos. En la parte izquierda se muestra los valores determinados
por el multímetro con los indicadores de aceptación y en la parte derecha se
muestran los valores que se encuentran guardados en la base de datos con la
tolerancias de aceptación con máximos y mínimos.
Figura 43 Medición de valores de aceptación
En la figura 44 se muestra el programa completo en la plataforma de
LabVIEW y la tarjeta de control panel.
Figura 44 Información general y dispositivos conectados
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
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En la figura 45 se muestra la integración del sistema de la prueba eléctrica
controlado por una DAQ en la plataforma de LabVIEW.
Figura 45 Desarrollo del sistema
III.4 Diseño de la base de datos
Una base BD busca la unificación de los datos, para este proyecto se utilizo la
herramienta de TOAD Data Modeler, en este software se desarrollaron tres tablas
las cuales fueron las que se ocuparon para la prueba eléctrica. Cada tabla
contiene ciertos datos dentro de las tablas, la información esta de acuerdo a las
necesidades de la empresa.
La primera tabla se creó con el nombre de información general esta tabla
contendrá la información a grandes rasgos sobre el tipo del producto del cual se
esta probando. En la figura 46 se muestra la tabla de la información general.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
52
Figura 46 Tabla de información general
Se diseño otra tabla con el nombre de test data, esta tabla contendrá la
información de las diferentes variantes que se tienen que medir en la prueba
eléctrica. Estos datos son desde el registro del operador hasta los datos de los
distintos componentes a medir. En la figura 47 se muestra la tabla de test data.
Figura 47 Tabla de test data
Adema se creó una tabla para guardar las tolerancias, esta tabla contiene
los parámetros de las mediciones de cada componente a medir con los máximos y
mínimos de los cuales no deben de sobrepasar los componentes a medir. En la
figura 48 se muestra la tabla de tolerancias.
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Figura 48 Tabla de tolerancias
Una vez teniendo definidos los nombres de cada tabla se prosiguió a hacer
las relaciones de cada una de las tablas. En la figura 49 se muestra las tres tablas
ya con las respectivas relaciones.
Figura 499 Tablas relacionadas para la base de datos
III.5 Control de excepción de errores del sistema
El sistema tiene su propio control de errores ya que se utilizo los Vis de manejo de
errores de LabView y las funciones en la paleta dialog & user interface y los
parámetros de error in y error out para manejar errores. Si LabVIEW encuentra un
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
54
error puede mostrar el mensaje de error en diferentes tipos de ventanas de
dialogo.
En el sistema de la prueba eléctrica se manejaron entradas y salidas y por
tal se considero las posibilidades de que pudiese ocurrir un error y como por lo
general casi todas las funciones de entradas y salidas regresan la información de
error incluyendo las verificaciones de errores de los Vis y más cuando se manejan
operaciones de entradas y salidas como instrumentación, adquisición de datos y
comunicación.
En la figura 50 se muestra el diagrama a bloques del cual se muestran los
errores para cuando surja un error en la tarjeta de adquisición de datos con
respecto a las entradas y salidas. Al surgir el error se mostrara una ventana con
un dialogo lo cual tendrá el posible error a encontrar.
Figura 50 Detección de errores con Vis entradas y salidas
En la figura 51 se muestra la continuación del diagrama a bloques con el
error pero con respecto a la base de datos donde si en este llegara a suceder un
problema con los datos mostrara una ventana con el error.
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Figura 51 Detección de error sobre la base de datos
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
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UNIDAD IV PRUEBAS Y RESULTADOS
En este capítulo describe los resultados obtenidos en la elaboración del proyecto
de unificación de pruebas eléctricas para las tarjetas de relevador y controladores
dé temperatura del cliente GAC.
Los resultados obtenidos en este proyecto fueron positivos puesto que se
lograron cumplir y en algunos casos mejorar en tiempo y forma las metas. La
estación de prueba eléctrica tiene capacidad de realizar la prueba tanto como a la
tarjeta de relevadores y control de temperatura al mismo tiempo.
Realizando pruebas con la línea de producción trabajando normalmente, se
instalo la estación de prueba eléctrica para lograr medir la eficiencia del sistema, y
el resultado tal como se describe en la tabla 1.
Tabla 1 Comparativa de minutos invertidos
El sistema de prueba eléctrica semiautomática tiene una mejora de 54
segundos más rápido en comparación del proceso que llevaba a cabo antes de la
introducción de este sistema.
El sistema de prueba eléctrica ayudo con el incremento de la producción
mensual en SMK electrónica a un 50%, en la figura 52 se muestra el incremento
de la producción.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
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Figura 52 Resultado de la producción mensual
Se cambio el arreglo de la celda para la integración de los productos en una
sola prueba eléctrica, como se muestra en la figura 53.
Figura 53 Actualización del proceso
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Figura 54 Unificación de pruebas eléctricas
En la figura 54 se muestra la unificación del controlador de temperatura y la
tarjeta de relevadores quedando unificados y a su vez almacenando los datos
obtenidos en una base de datos con toda la plataforma desarrollada.
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UNIDAD V CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS
V.1 Conclusiones
En este trabajo se realizó la integración y el diseño de una interfaz de usuario para
una prueba eléctrica, se genero el programa de diagrama a bloques con distintos
casos con una interfaz gráfica y se obtuvo el esquema entidad-relación de la base
de datos. Se implementó el diseño de la interfaz de usuario y la base de datos en
MySQL. El código de la interfaz de usuario es un código escalable e incremental
debido a que el diseño de éste se basó en la arquitectura de maquina de estados.
Es factible modificar el código fácilmente al eliminar o agregar estados según se
requiera para cubrir de forma satisfactoria las necesidades del usuario que se
puedan presentar en el futuro.
La caracterización de la base de datos fue la tarea que consumió más tiempo
durante el desarrollo del proyecto bebido a que no se tenía conocimientos sobre
base de datos y se tuvo que buscar información acerca de base de datos; de
cómo generar tablas y el de cómo tener comunicación con la parte de LabVIEW.
Para el módulo de la tarjeta DAQ fue necesario hacer una tarjeta con
relevadores para proteger la tarjeta DAQ por si se llegase a presentar un voltaje
elevado.
Durante los distintos escenarios de prueba a los cuales se sometió el
sistema, se comprobó la comunicación entre el sistema físico y la aplicación,
quedando demostrado de esta manera que la ejecución de la interfaz de usuario y
el funcionamiento del sistema en general, cumple con los requerimientos y
especificaciones del plan de trabajo.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
60
V.2 Recomendaciones para trabajos futuros
El desarrollo de este proyecto se podría desarrollar trabajos al futuro como son:
En una línea futura se podría desarrollar una interface que mostrara las
graficas de SPC desde NI LabVIEW desarrollando un Query en NI LabVIEW y
exportarlo en el sistema de SPC de la empresa SMK Electrónica o desarrollar un
sistema completamente automatizado, por medio un sistema visual automatizado
para convertirlo a un sistema SCADA.
Serían mucho mejores que además de verificar que las muestras cumplen
con las especificaciones del cliente, se podría ver en el historial del producto
directamente en NI LabVIEW y agilizar la inspección de los productos de GAC.
UNIFICACIÓN DE PRUEBAS ELÉCTRICAS RELAY BOARD & CONTROL PANEL GAC
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ANEXOS A
Figura 55 Resultados de la productividad de los últimos meses
Figura 56 Análisis de los tiempos por operación