Sistema de control y monitoreo para un prototipo de enfundadora de granos en los talleres tecnológicos de la FISEI-UTA
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Date
2024-08
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial
Abstract
In the industrial sector, control, monitoring and data acquisition are fundamental for decision making and improving quality, safety and productive efficiency. This research project aims to design a control system for monitoring a prototype grain casing machine.
It began with a bibliographic, research using the PRISMA, methodology to understand the functions, applicability and benefits of SCADA systems. Based on this research, the parameters for the control of the grain casing prototype were established. Subsequently, the mechanical, electrical and pneumatic systems were designed in each of their stages, applying information technologies and control systems.
For automatic control, a Siemens S7-1200 PLC controller version 1212 AC/DC/RLY was used, considering the input and output variables, this being a timed automatic process in each of its stages. The design of the control system was carried out using Ignition software, a platform for the design of process control systems. The combination with communication protocols such as OPC UA and Modbus TCP formed a communication network between the computer, the PLC controller and the Arduino board database for reading the status and obtaining data from the process variables in time real.
The performance tests, carried out with different temperatures in the vertical sealer (60 to 83 °C) and in the horizontal sealer (70 to 85 °C), defined a theoretical production capacity of the prototype of 270 units per hour, working at a 90% efficiency in the event of possible failures and delays in the launch of the prototype.
Description
En el sector industrial, el control, monitoreo y adquisición de datos son fundamentales para la toma de decisiones y la mejora de la calidad, seguridad y eficiencia productiva. Este proyecto de investigación tiene como objetivo diseñar un sistema de control para el monitoreo de un prototipo de máquina enfundadora de granos.
Se comenzó con una investigación bibliográfica, utilizando la metodología PRISMA, para comprender las funciones, aplicabilidad y beneficios de los sistemas SCADA. Basándonos en esta investigación, se establecieron los parámetros para el control del prototipo de enfundadora de granos. Posteriormente, se diseñó los sistemas mecánicos, eléctricos y neumáticos en cada una de sus etapas, aplicando tecnologías de información y sistemas de control.
Para el control automático, se empleó un controlador PLC Siemens S7-1200 versión 1212 AC/DC/RLY, considerando las variables de entrada y salida, siendo este un proceso automático temporizado en cada una de sus etapas. El diseño del sistema de control se realizó mediante el software Ignition, una plataforma para el diseño de sistemas de control de procesos. La combinación con protocolos de comunicación como OPC UA y Modbus TCP conformó una red de comunicación entre el ordenador, el controlador PLC y la base de datos de la placa Arduino para la lectura del estado y la obtención de datos de las variables del proceso en tiempo real.
Las pruebas de funcionamiento, realizadas con diferentes temperaturas en el sellador vertical (60 a 83 °C) y en el sellador horizontal (70 a 85 °C), definieron una capacidad teórica de producción del prototipo de 270 unidades por hora, trabajando a una eficiencia del 90% ante posibles fallos y demoras en la puesta en marcha del prototipo.
Keywords
CONTROL, MONITOREO, MODBUS, IGNITION