On the modelling and control of electroplating lines using timed event graphs

Abstract

[ES] Las líneas de galvanoplastia son líneas de tratamiento de materiales en las que los productos se sumergen secuencialmente mediante un elevador en varios tanques que contienen productos químicos. La estructura de las líneas de galvanoplastia permite una selección flexible de la trayectoria del polipasto en función del tratamiento específico que se vaya a realizar en un lote de productos. Una vez fijada la trayectoria del polipasto, una tarea importante es controlar su movimiento para alcanzar el programa de producción deseado a pesar de la presencia de perturbaciones inesperadas. El primer objetivo de esta tesis es la síntesis automática de modelos de líneas de galvanoplastia en forma de grafos de eventos temporizados, es decir, redes de Petri temporizadas cuya dinámica admite representación lineal en el álgebra max-plus. Dada la información sobre la trayectoria y velocidad del elevador, y el tiempo de procesamiento de los productos en los tanques, se formaliza un algoritmo que construye un modelo max-plus-lineal de la línea de galvanoplastia. El segundo objetivo es el desarrollo de un enfoque de control de realimentación de estado que utilice técnicas estándar de la teoría de sistemas lineales max-plus. Las simulaciones por ordenador demuestran que el controlador es capaz de regular el sistema para cumplir los requisitos de producción deseados.

[EN] Electroplating lines are material-processing lines where products are sequentially immersed by a hoist in several tanks containing chemicals. The structure of electroplating lines allows flexible selection of the hoist path according to the specific treatment to be performed on a batch of products. Once the path of the hoist is fixed, an important task is to control its movement so as to achieve the desired production schedule despite the presence of unexpected disturbances. The first aim of this thesis is the automatic synthesis of electroplating lines models in the form of timed event graphs, i.e., timed Petri nets whose dynamics admits linear representation in the max-plus algebra. Given information about the hoist path and speed, and the processing time of products in tanks, an algorithm is formalized that constructs a max-plus-linear model of the electroplating line. The second aim is the development of a state feedback control approach using standard techniques from max-plus linear systems theory. Computer simulations demonstrate that the controller is able to regulate the system to meet desired production requirements.