Diseño e implementación de un laboratorio remoto para el aprendizaje de controladores PID, enfocado en la operación de bombas

Abstract

En el presente trabajo se diseña e implementa un laboratorio remoto, que permita el desarrollo de prácticas enfocadas en el aprendizaje sobre la utilización de un variador de velocidad y la sintonización de controladores PI/PID para el manejo de un sistema de bombas. El laboratorio remoto consta de una maqueta con equipos que representan el sistema de bombeo, y está implementada en el laboratorio de Robótica y PLCs de la universidad. Se accede al manejo de la maqueta mediante una aplicación web desarrollada en Django, donde el estudiante puede registrarse, revisar las prácticas disponibles, agendar un horario y realizar las prácticas visualizando el estado de las variables y la imagen de la maqueta, ambos en tiempo real. En cuanto al acceso remoto, la aplicación fue alojada en la plataforma de servicios Heroku, para que los usuarios accedan al laboratorio desde cualquier parte del mundo mediante un navegador web. El enlace remoto se consigue utilizando una tarjeta Rasberry Pi 4, cuya función es la transmisión de datos desde la aplicación web hacia la maqueta y viceversa. A partir de las pruebas de transmisión realizadas, se determinó que la propuesta de enlace remoto es fiable, continuo y rápido; mientras que, los resultados asociados a la usabilidad y la enseñanza, indican que los estudiantes pudieron desarrollar las prácticas de forma autónoma, y alcanzaron los objetivos de aprendizaje.