Control de compresores industriales basado en la CIAAlaboratorios.fi.uba.ar/lse/tesis/LSE-FIUBA-Trabajo-Final... · 2016-05-17 · Por medio de la presente se acuerda con el Sr. Fernando

Plan de Proyecto del Trabajo Final de Carrera

de Especialización de Sistemas Embebidos

Ing. Fernando Meira

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Control de compresores industriales

basado en la CIAA

Autor

Ing. Fernando Meira

Director del trabajo

Ing. Juan Cecconi

Jurado propuesto para el trabajo

- Dra. Liliana Perez (FIUBA/CONICET)

- Dr. José Saez Landete (UAH, españa)

- Dr. Guillermo Santiago (FIUBA)

Este plan de trabajo ha sido realizado en el marco de la asignatura Gestión

de Proyectos entre abril y mayo de 2016.



Ing. Fernando Meira

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Tabla de contenido

Registros de cambios

Acta de Constitución del Proyecto

Identificación y análisis de los interesados

1. Propósito del proyecto

2. Alcance del proyecto

3. Supuestos del proyecto

4. Requerimientos

5. Entregables principales del proyecto

6. Desglose del trabajo en tareas

7. Diagrama de Activity On Node

8. Diagrama de Gantt

9. Matriz de uso de recursos de materiales

10. Presupuesto detallado del proyecto

11. Matriz de asignación de responsabilidades

12. Gestión de riesgos

13. Gestión de la calidad

14. Comunicación del proyecto

14. Gestión de Compras

16. Seguimiento y control

17. Procesos de cierre



Ing. Fernando Meira

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Ing. Fernando Meira

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Registros de cambios

Revisión Cambios realizados Fecha

1.0 Creación del documento

● Se agregaron los 6 primeros items del documento.

30/03/2016

1.1 Se agregaron los segundos 6 items. 06/04/2016

1.2 Se decidió que proyecto excede la planificación temporal y se

descarta.

20/04/2016

1.3 Se comienza planificación de nuevo proyecto. 03/05/2016

1.4 Agregado de tareas y AoN 05/05/2016

1.5 Agregado de Diagrama de Gantt 07/05/2016

1.6 Agregado hasta item 15. 08/05/2016

1.7 Agregados últimos 2 items. 09/05/2016



Ing. Fernando Meira

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Acta de Constitución del Proyecto

Buenos Aires, 03 de mayo de 2016

Por medio de la presente se acuerda con el Sr. Fernando Meira que su Proyecto Final de la

Carrera de Especialización en Sistemas Embebidos se titulará “Control de compresores industriales

basado en la CIAA”, consistirá esencialmente en el prototipo preliminar de un sistema de control

de un compresor a tornillo del tipo DMD 2500 EVI, y tendrá un presupuesto preliminar estimado

de 600 hs de trabajo, con fecha de inicio miércoles 3 de mayo de 2016 y fecha de presentación

pública miércoles 14 de diciembre de 2016.

Se adjunta a esta acta la planificación inicial.

Ariel Lutenberg Juan Caminos

Director de la CESE-FIUBA Gerente técnico de DMD S.A.



Ing. Fernando Meira

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Identificación y análisis de los interesados

Rol Nombre y Apellido Departamento Puesto

Auspiciante DMD Compresores

S.A.I.C.

Dirección ----------

Cliente DMD Compresores

S.A.I.C.

Dirección ----------

Responsable Fernando Meira Estudiante CESE

Colaboradores Juan Caminos Dirección Técnica Gerente técnico

Orientadores Juan Cecconi

Usuario Final Usuarios aire comprimido

industrial

---------- ----------



Ing. Fernando Meira

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1. Propósito del proyecto

El propósito de este proyecto es sustituir parte del sistema de control del compresor de aire

actual por tecnología nacional para evitar los extensos tiempos de entrega en una de los

partes claves del equipo, ocasionados por problemas de cautividad con empresas

multinacionales. Disminuyendo, de esta manera, costos operativos de gestión y de producto a

partir de un desarrollo nacional que permita garantizar efectividad en el proceso de

fabricación, respuesta rápida a los clientes y la no cautividad y dependencia en los repuestos.

2. Alcance del proyecto

El proyecto incluye la sustitución del PLC actual por el diseño de un sistema basado en la

computadora industrial abierta argentina (CIAA).

El proyecto contempla:

● El desarrollo del firmware para el control del compresor de aire industrial.

● Los distintos códigos fuentes para las funciones del sistema.

● Implementación de interfaz de usuario a través de una pantalla gráfica.

● El envío de datos a través de red Ethernet.

El proyecto no contempla:

● El desarrollo mecánico y neumático del compresor.

● La implementación de los diversos sensores.

● El proyecto no incluye el equipamiento opcional para comunicación ON Line a través

de una Red Internet para crear una red privada virtual protegida.

3. Supuestos del proyecto

Para el desarrollo del presente proyecto se supone que se dispone de una versión funcional

del sistema y una CIAA para la implementación. Se contará con los recursos e insumos

necesarios en tiempo y forma para cada etapa del proyecto.

Se tomará como guía el sistema previamente desarrollado.



Ing. Fernando Meira

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4. Requerimientos

1. Grupo de requerimientos referidos al monitoreo del sistema.

1.1. El sistema deberá contar con un botón de marcha, parada y parada de

emergencia.

1.2. El sistema deberá tomar la temperatura del lubricante y control de forzadores

(0-110 ℃)

1.3. El sistema deberá contar con un botón de reseteo de alarmas.

1.4. El sistema deberá sensar la presión de línea (0-8 Bar).

1.5. El sistema deberá sensar la presión de post y pre separador (Δ > 1 Bar).

1.6. El sistema deberá mostrar las horas de funcionamiento y aviso de

mantenimiento.

1.7. El sistema deberá almacenar las fallas del sistema.

1.8. El sistema deberá obtener los valores principales de funcionamiento del

variador de frecuencia.

1.9. El sistema deberá contar con seguridad de presión de mínima y máxima.

1.10. El sistema deberá contar con seguridad de máxima temperatura de lubricante

y salida de aire comprimido (110 ℃).

1.11. El sistema deberá contar con seguridad de corte de motor por termistor.

1.12. El sistema deberá contar con una seguridad por mínima y máxima frecuencia

de trabajo.

1.13. El sistema deberá contar con una seguridad por máxima presión.

1.14. El sistema deberá contar con seguridad por falla de variador.

2. Grupo de requerimientos referidos al control

2.1. El sistema deberá controlar temperatura por relevo térmico de

soplador/electroventilador.

2.2. El sistema deberá controlar la frecuencia de trabajo del motor determinada

por el consumo de línea a través del variador.

2.3. El sistema debe realizar la parada del equipo si se activan condiciones de falla.

3. Grupo de requerimientos referidos a funcionalidad del sistema

3.1. El sistema deberá contar con una pantalla para presentación de los datos.

3.2. El sistema deberá poder realizar envío de datos a través de una red ethernet.



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5. Entregables principales del proyecto

● Manual de uso.

● Código fuente.

● Informe final.

6. Desglose del trabajo en tareas

1. Planificación del proyecto (50 hs.)

1.1. Planificación de sistema a implementar. (20 hs.)

1.2. Análisis de funcionamiento de compresor y de control actual. (30 hs.)

2. Análisis de tecnologías (90 hs.)

2.1. Estudio de documentación y de hoja de datos de sensores disponibles. (20 hs.)

2.2. Estudio de GPIO, Ethernet y pantalla gráfica en CIAA. (20 hs.)

2.3. Estudio de variador de velocidad. (20 hs.)

2.4. Análisis de diferentes tipos de bucles de control. (30 hs.)

3. Diseño firmware (50 hs.)

3.1. Modelado del sistema (25 hs.)

3.2. Diagramas de secuencia y casos de uso (25 hs.)

4. Implementación firmware (180 hs.)

4.1. Desarrollo de código de adquisición y presentación de datos (60 hs.)

4.2. Desarrollo de código de control (60 hs.)

4.3. Desarrollo código de transferencia de datos vía Ethernet (60 hs.)

5. Testeo del sistema (150 hs.)

5.1. Test unitario de funciones (60 hs)

5.2. Test funcional del control (30 hs)

5.3. Test del control en compresor de aire comprimido (60 hs)

6. Presentación del trabajo (100 hs.)

6.1. Redacción del informe de avance. (20 hs.)

6.2. Redacción de la memoria escrita. (60 hs.)

6.3. Preparación de la presentación pública del trabajo. (20 hs.)

Horas totales del proyecto: 620 hs.



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7. Diagrama de Activity On Node

1 Planificaci

ón del

2.1 Estudio de sensores

INICIO

2. Análisis de

tecnología

3. Diseño de

firmware

6.1 Redacción de informe

3 Implementación de

5 Testeo del

sistema

6.2 Redacción

de

6.3 Preparación

de la

FIN



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8. Diagrama de Gantt



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9. Matriz de uso de recursos de materiales

Código WBS

Nombre de la tarea

Recursos requeridos (horas)

Notebook CIAA Compresor industrial

de aire

1.x Planificación del

proyecto

35 5

2.x Análisis de

tecnologías

70 20

3.x Diseño firmware 50

4.x Implementación

firmware

20 160

5.x Testeo del

sistema

30 60 60

6.x Presentación del

trabajo

100

10. Presupuesto detallado del proyecto

Categoría Detalle Costo

Costo directo 620 hrs a $120 /hs $74400

Costo indirecto 30% del costo directo $23040

Materiales Provistos por la empresa $0

Total $93440



Ing. Fernando Meira

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11. Matriz de asignación de responsabilidades

Código WBS

Título de la tarea Listar todos los nombres y apellidos y el rol definidos en el proyecto

Fernando Meira Responsable

Juan Caminos Impulsor

Juan Cecconi Director

DMD Compresores Cliente

1.x Planificación del

proyecto

P S A I

2.x Análisis de

tecnologías

P C A,C

3.x Diseño firmware P C A,C

4.x Implementación

firmware

P I A,C

5.x Testeo del sistema P A C A

6.x Presentación del

trabajo

P I A

Referencias: P = Responsabilidad Primaria S = Responsabilidad Secundaria A = Aprobación I = Informado C = Consultado

12. Gestión de riesgos

A continuación, se detallan los riesgos encontrados y su correspondiente análisis.

Riesgo 1. No disponer de la placa CIAA por pérdida o falla. ● Severidad (S): 9.

La planificación de tiempo se vería afectada por no poder continuar con el desarrollo. ● Ocurrencia (O): 4.

La placa será utilizada solo por el desarrollador tomando los recaudos correspondientes. ● Tasa de No Detección (D): 2.

Fácil de detectar por problemas al trabajar con el recurso.



Ing. Fernando Meira

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Riesgo 2. Pérdida de archivos por falla o extravío de PC. ● Severidad (S): 10.

Involucraría atrasos e incluso cancelación del proyecto. ● Ocurrencia (O): 6.

La PC suele usarse en diversos sitios aumentando probabilidad de fallas y/o pérdida. ● Tasa de No Detección (D): 3.

Fácil de detectar por problemas al trabajar con el recurso.

Riesgo 3. Falla en la planificación temporal. ● Severidad (S): 8.

El proyecto se vería postergado. ● Ocurrencia (O): 5.

Es un desarrollo que involucra la aplicación de nuevos conocimientos por parte del desarrollador aumentando la posibilidad de que ciertas tareas demoren más de lo planeado.

● Tasa de No Detección (D): 7. La probabilidad de detección aumentará a medida que el proyecto avance.

Riesgo 4. Daño del compresor de aire al realizar testeo del control. ● Severidad (S): 10.

Daño grave que involucraría pérdidas económicas y demoras en el proyecto. ● Ocurrencia (O): 2.

Previamente se realizará testeo unitario de las funciones del firmware disminuyendo su probabilidad.

● Tasa de No Detección (D): 2. Fácil de detectar en los test unitarios.

Riesgo 5. No cumplir la totalidad de los requisitos. ● Severidad (S): 9.

El proyecto se vería postergado y/o recortado en alcances. ● Ocurrencia (O): 5.

Es un desarrollo que involucra la aplicación de nuevos conocimientos por parte del desarrollador aumentando la posibilidad de que ciertas tareas se dificulten más de lo planeado.

● Tasa de No Detección (D): 7. La probabilidad de detección aumentará a medida que el proyecto avance.



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Riesgo Descripción S O D RPN S* O* D* RPN*

1 Falla o daño CIAA 9 4 2 72

2 Pérdida de archivos 10 6 3 180 2 6 3 36

3 Falla planificación temporal 8 5 7 280 8 2 5 80

4 Daño compresor 10 2 2 40

5 Incumplimiento requisitos 9 5 7 315 9 2 5 90

Criterio adoptado: - Se tomarán medidas de mitigación en los riesgos cuyos números de RPN sean mayores a 100 Nota: - Los valores marcados con (*) en la tabla corresponden luego de haber aplicado la mitigación. Se detalla a continuación el plan de mitigación de los riesgos que originalmente excedían el PRN máximo establecido:

Riesgo 2. Pérdida de archivos por falla o extravío de PC.

Medida de mitigación: Se utilizará servicio de repositorio para almacenar los archivos críticos del proyecto

● Severidad (S): 2. Se disminuye la severidad al tener respaldo de los archivos.

● Ocurrencia (O): 6. La PC suele usarse en diversos sitios aumentando probabilidad de fallas y/o pérdida.

● Tasa de No Detección (D): 3. Fácil de detectar por problemas al trabajar con el recurso.

Riesgo 3. Falla en la planificación temporal.

Medida de mitigación: Re organizar las tareas y agregar tiempo de ser necesario. Hacer hincapié en tareas de desarrollo.

● Severidad (S): 8. El proyecto se vería postergado.

● Ocurrencia (O): 2. Se disminuye la ocurrencia al agregar tiempo extra al proyecto.

● Tasa de No Detección (D): 5. La probabilidad de detección disminuye al aumentar el foco en tareas conflictivas.



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Riesgo 5. No cumplir la totalidad de los requisitos. Medida de mitigación: Re plantear requisitos mínimos a presentar con cliente e interesados.

● Severidad (S): 9. El proyecto se vería postergado y/o recortado en alcances.

● Ocurrencia (O): 2. Al disminuir o acortar requerimientos es improbable que no se llegue a cumplir objetivos.

● Tasa de No Detección (D): 5. La probabilidad de detección aumenta al estar atento a los requerimientos exigentes.

13. Gestión de la calidad

13.1 Verificación El plan de verificación está previsto en las fases 5.1 y 5.2 del proyecto, e incluye las pruebas unitarias de cada módulo y el testeo del sistema de control. Se calculan 80 hs totales para el cumplimiento. Esto incluye la revisión de los requisitos de monitoreo, control y funcionalidad del sistema. El responsable de definir y ejecutar las pruebas será Fernando Meira con asistencia del director del proyecto. La verificación de monitoreo y bucles de control se hará simulando las entradas de los sensores con valores de interés y verificando el correcto funcionamiento de las salidas comandadas por el control que responde al cambio de dichas entradas.

13.2 Validación El plan de verificación está previsto en la fase 5.3 del proyecto, e incluye la prueba del control en el equipo compresor de aire. El responsable de definir y ejecutar la validación será Fernando Meira con asistencia del Ing. Juan Caminos, gerente técnico de DMD compresores. La validación busca realizar un chequeo de los requerimientos requeridos in situ con la supervisión del cliente.



Ing. Fernando Meira

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14. Comunicación del proyecto

El plan de comunicación del proyecto es el siguiente:

PLAN DE COMUNICACIÓN DEL PROYECTO

¿Qué comunicar?

Audiencia Propósito Frecuencia Método de comunicación

Responsable

Planificación del proyecto

Director e Ing. Juan Caminos

Evaluar la correcta

planificación del proyecto

Al inicio del proyecto

Reunión y correo

electrónico

Fernando Meira

Diseño de firmware

Director Verificar el correcto

diseño del firmware propuesto

Al finalizar el diseño

Reunión y correo

electrónico

Fernando Meira

Informe de avance

Director, Ing. Juan Caminos,

Jurado y Dr. Ing. Ariel Lutenberg

Informar evolución del

proyecto

A mitad del proyecto

Correo electrónico

Fernando Meira

Resultado de pruebas de

verificación y validación

Director, Ing. Juan Caminos

Informar resultado de

pruebas efectuadas

Al finalizar las tareas de

testeo

Correo electrónico

Fernando Meira

Finalización y cierre

Director, Ing. Juan Caminos, Jurado, Dr. Ing.

Ariel Lutenberg y dirección DMD

Mostrar resultados y

documentación del proyecto

Al finalizar proyecto

Reunión, correo

electrónico e informe final

Fernando Meira

15. Gestión de Compras

No corresponde a este proyecto, debido a que los recursos y materiales serán provistos íntegramente por DMD compresores.



Ing. Fernando Meira

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16. Seguimiento y control

SEGUIMIENTO DE AVANCE

Tarea del WBS

Indicador de avance

Frecuencia de reporte

Responsable de seguimiento

Persona a ser informada

Método de comunicac.

1.1 Planificación finalizada

Al finalizar la tarea

Fernando Meira Director, Ing. Juan Caminos,

Dr. Ing. Ariel Lutenberg

Correo electrónico

1.2 ------------- Al finalizar la tarea

Fernando Meira ------------- Correo electrónico









3.1 Modelo terminado


Fernando Meira Director Colaboradores

Correo electrónico

3.2 Diagramas terminados


Fernando Meira Director Colaboradores

Correo electrónico

4.1 % Funciones de adquisición y

presentación de datos terminadas

Semanalmente Fernando Meira Director Correo electrónico

4.2 % Funciones de control

terminadas




Ing. Fernando Meira

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4.3 % Funciones de transferencia de

datos terminadas


5.1 % de funciones testeadas por test unitarios


5.2 Test funcional del control


5.3 % de requerimientos cumplidos en

testeo en compresor

Semanalmente Fernando Meira Director, Ing. Juan Caminos

Correo electrónico

6.1 Presentación del informe

A mitad del proyecto

Fernando Meira Dr. Ing. Ariel Lutenberg

Correo electrónico

6.2 Presentación de la memoria del

proyecto

Al finalizar el proyecto

Fernando Meira Dr. Ing. Ariel Lutenberg,

Director

Correo electrónico

6.3 Defensa del proyecto final de

carrera

Al finalizar el proyecto

Fernando Meira Jurados Presentación

17. Procesos de cierre

A partir de la planificación del proyecto y los resultados de verificación y validación, se evaluará como se efectuó el desarrollo del proyecto y el grado de cumplimiento de los objetivos propuestos a su inicio. En el caso de observar objetivos total o parcialmente incompletos se realizará una evaluación de las causas y factores, proponiendo acciones correctivas para asegurar el éxito de futuros proyectos. La documentación de la gestión del proyecto se archivará para facilitar el desarrollo de nuevos proyectos y posible continuación en el desarrollo del equipo propuesto. Luego de defendido el proyecto, se procederá a agradecer a todos los miembros del equipo, director del trabajo, miembros del jurado, autoridades del CESE, personal y dirección de DMD compresores.

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