Laboratorio Remoto de Automática de la Universidad de León (LRA-ULE)

Logotipo del Laboratorio Remoto de Automática de la Universidad de León
Nombre
Laboratorio Remoto de Automática de la Universidad de León (LRA-ULE)
Descripción corta

Plataforma orientada a investigación y docencia que permite a los usuarios la interacción remota con sistemas reales de automatización.

Imágenes del laboratorio
Descripción

El Laboratorio Remoto de Automática de la Universidad de León es una plataforma que permite a alumnos, profesores, profesionales y usuarios relacionados con los sistemas de control y automatización tanto la interacción con sistemas simulados, como la interacción remota con sistemas físicos de automatización y control utilizados en la industria real. 

El diseño de la plataforma se basa en una estructura de triple capa que confiere un carácter abierto, flexible y no propietario, en el que los procesos de desarrollo, explotación, gestión e incorporación de nuevos equipos se realizan con una metodología sistematizada y optimizada.

Desde el punto de vista del binomio enseñanza-aprendizaje se pueden expresar los siguientes objetivos para el LRA:

  • Ser una herramienta de alto valor añadido para el docente en sus clases teóricas al permitirle ilustrar, con realidades, conceptos del área de Automática.
  • Definir claramente los enlaces entre los contenidos teóricos y su implementación tecnológica, estudiándolos mediante el acceso directo a equipos industriales reales.
  • Favorecer la utilización compartida de recursos físicos muy costosos y el desarrollo de redes de laboratorios.
  • Favorecer el aprendizaje activo y cooperativo de los estudiantes.  
  • Comparar las características técnicas de diferentes y costosas tecnologías.

Desde el punto de vista de la investigación, la plataforma tecnológica permite trabajar en las siguientes líneas de investigación:

  • Supervisión remota de procesos industriales complejos.
  • Desarrollo de herramientas avanzadas de supervisión basadas en técnicas de reducción de la dimensionalidad y machine learning.
  • Ciberseguridad y supervisión de infraestructuras críticas.
  • Supervisión energética de edificios e instalaciones industriales.
  • Análisis inteligente de datos.
  • • Aplicación de técnicas de control avanzado.
  • • Investigación en tecnologías de Smart grid.

En un plazo muy breve, se va a añadir al LRA-ULE una nueva plataforma focalizada a la investigación en ciberseguridad de infraestructuras críticas, cuyo diseño ha sido llevado a cabo por el grupo de investigación en Automática de la Universidad de León (SUPPRESS). Este entorno representa la realidad de los sistemas de supervisión y control en varios sectores de las infraestructuras críticas (sistemas industriales, gestión de energía, gestión de edificios y smart cities). 

Régimen Jurídico
Pública
Condición económica
Sin ánimo de lucro
Dirección
Escuela de Ingenierías. Campus de Vegazana s/n. 24007. León (Spain)
Localidad
León
Provincia
León
Sector - Subsector
AguaTratamiento del agua
EnergíaElectricidad
Instalaciones de Investigación
Otros
Salud
TIC
Otro sector
Instalaciones Industriales en general
Servicios

Acceso remoto a través de internet para la realización de pruebas en plantas piloto que simulan instalaciones industriales reales.

Acceso remoto a través de internet a una serie de instalaciones reales, entre las que se encuentra un armario eléctrico inteligente que alimenta varios sistemas del laboratorio, sistemas de supervisión y control de sistemas HVAC (calefacción y aire acondicionado), y sistemas de supervisión y gestión de la energía eléctrica.

Esta plataforma ofrece un servicio remoto de aprendizaje en disciplinas relacionadas con la automática y el control de procesos a través de internet. De esta forma alumnos, profesores y usuarios en general pueden interactuar con los sistemas físicos del laboratorio realizando experiencias como prácticas de control PID sobre plantas piloto con instrumentación industrial real, configuración y programación de autómatas programables, prácticas con herramientas utilizadas en el campo de la ciberseguridad (por ejemplo  escáneres de vulnerabilidades), supervisión de procesos etc.

Esta plataforma ofrece la posibilidad de realizar evaluaciones de la ciberseguridad de elementos comunes utilizados en el control y la automatización de procesos industriales (PLCs, Gateways, DCS, etc).

Con la nueva estructura de ciberseguridad que recientemente se va a añadir al LRA-ULE, la plataforma quedará dotada con la capacidad de desarrollar en implementar todo tipo de soluciones relacionadas con la ciberseguridad en los sistemas de automatización, supervisión y control que gestionan las infraestructuras críticas en la actualidad.

Componentes físicos disponibles

En este grupo de sistemas se encuadra una planta piloto industrial que está constituida por un reactor de cincuenta litros y que ofrece la posibilidad de controlar múltiples variables físicas como presión, temperatura, nivel, conductividad, PH, etc. También se puede encontrar una maqueta de 4 tanques que permite realizar un control múltiple del nivel de líquido en los tanques, varias maquetas de 4 variables, que permiten controlar las variables presión, temperatura, nivel y caudal, una célula electro-neumática que simula una línea de clasificación de perfiles de acero y un entorno de pruebas de ciberseguridad que permite realizar tests de ciberseguridad, como escáneres de vulnerabilidades, de forma remota en elementos representativos y ampliamente utilizados para la supervisión y control de procesos en la industria real (PLC, Gateways, etc).

El LRA-ULE también provee acceso a una serie de instalaciones reales, entre las cuales se puede encontrar un armario eléctrico inteligente que alimenta varios sistemas del laboratorio, sistemas de supervisión y control de sistemas HVAC (calefacción y aire acondicionado) y sistemas de supervisión y gestión de la energía eléctrica.

Entre los equipos didácticos del LRA-ULE se pueden encontrar un panel domótico y un sistema modular Feedback MS-150 que permite realizar un control de la posición y de la velocidad de un motor paso a paso.

Estos dispositivos pretenden replicar los sistemas utilizados en la industria real, y se pueden utilizar tanto para propósitos de investigación como para propósitos educativos. Entre estos dispositivos se pueden encontrar dispositivos ampliamente utilizados para el control de procesos en la industria real, de diversos fabricantes como Opto, Schneider, Siemens, Moeller, National Instruments, etc. También se pueden encontrar otros dispositivos como variadores de velocidad, HMIs, un robot de seis grados de libertad o un sistema de supervisión y control basado en la tecnología Fieldbus Foundation.

Estos dispositivos pretenden replicar los sistemas utilizados en la industria real, y se pueden utilizar tanto para propósitos de investigación como para propósitos educativos. Entre estos dispositivos se pueden encontrar dispositivos ampliamente utilizados para el control de procesos en la industria real, de diversos fabricantes como Opto, Schneider, Siemens, Moeller, National Instruments, etc. También se pueden encontrar otros dispositivos como variadores de velocidad, HMIs, un robot de seis grados de libertad o un sistema de supervisión y control basado en la tecnología Fieldbus Foundation.

Componentes software disponibles

La plataforma LRA-ULE dispone de una serie de herramientas de simulación basadas en la tecnología Easy Java que permiten realizar prácticas de control en sistemas que simulan la realidad.

En este apartado se encuadran las herramientas utilizadas para la supervisión de los procesos que integran el LRA-ULE. Por una parte se encuentran las herramientas software de terceros entre las que se pueden nombrar Siemens WinCC, Schneider Vijeo Citect, Schneider Vijeo Designer, Struxureware Power Monitoring, etc. Por otra parte, se encuentran las herramientas diseñadas por el grupo de investigación para la supervisión y gestión de la energía eléctrica. Estas herramientas se pueden clasificar en dos grandes grupos: herramientas de supervisión tradicional (visualización de variables eléctricas) y herramientas de supervisión avanzada (basadas en técnicas de análisis inteligente de datos orientado a visualización avanzada, optimización y predicción). La plataforma también dispone de herramientas software para la supervisión y gestión de sistemas HVAC.

Para la correcta utilización de todos los componentes de hardware que constituyen el laboratorio, es necesaria la utilización de una serie de herramientas de software que se centralizan en un servidor de controladores. Algunos de estos componentes son: Matlab, LabVIEW, Schneider Unity Pro XL, Siemens Simatic-S7, PAC Control, CodeSYS, Wonderware ArchestrA Workflow, OPC, etc.

A nivel de comunicaciones, la plataforma LRA-ULE está basada en una estructura de trilpe capa (capa física, capa servidor y capa cliente) en la que son fundamentales varias herramientas desarrolladas por el grupo de investigación para la gestión de las mismas.