Supervisión, control y simulación para la automatización de un proceso industrial

Abstract

Avui en dia l'automatització de tasques repetitives i monòtones està a l’ordre del dia i ja es pot trobar en qualsevol empresa de l’àmbit industrial. Tot i que aquesta transició provoca debats social i ètics, es evident que automatitzar aquest tipus de tasques comporta una gran llista de beneficis com per exemple més precisió, nula fatiga, més velocitat i, per tant, més eficiència. Aquest projecte en concret tracta sobre la supervisió, el control i la simulació d’una planta industrial, concretament d’una línia de producció d’un procés d’embotellament, en el qual les ampolles passen per la fase d’ompliment, la fase del tapat, la fase de l’empaquetament, les fases de transport i, per últim, la fase d’emmagatzematge. Tot el projecte està tractat d’una manera virtual, és a dir, no s’utilitza cap hardware físic, sinó que s’utilitzen entorns de simulació. Per a la programació del PLC s’ha utilitzat l’entorn TIA Portal V15.1 (Siemens) mitjançant diagrames en escala (llenguatge ladder), igual que per al disseny del SCADA per a la supervisió de la planta, que s’ha fet ús del WinCC integrat en el TIA Portal. Per últim, per a la simulació del procés s’ha escollit el software Factory IO (Real Games), un entorn 3D on es pot virtualitzar i animar plantes industrials com si fossin en la realitat.

Hoy en día, la automatización de tareas repetitivas y monótonas está a la orden del día y ya se puede encontrar en cualquier empresa del ámbito industrial. Aunque esta transición provoca debates sociales y éticos, es evidente que automatizar este tipo de tareas conlleva una gran lista de beneficios como por ejemplo mayor precisión, nula fatiga, mayor velocidad y, por tanto, mayor eficiencia. Este proyecto en concreto trata sobre la supervisión, el control y la simulación de una planta industrial, concretamente de un línea de producción de un proceso de embotellado, en el que las botellas pasan por la fase de llenado, la fase de tapado, la fase del empaquetamiento, las fases de transporte y, por último, la fase de almacenamiento. Todo el proyecto está tratado de forma virtual, es decir, no se utiliza ningún hardware físico, sino que se utilizan entornos de simulación. Para la programación del PLC se ha utilizado el entorno TIA Portal V15.1 (Siemens) mediante diagramas en escalera (lenguaje ladder), al igual que para el diseño del SCADA para la supervisión de la planta, que se ha hecho uso del WinCC integrado en el TIA Portal. Por último, para la simulación del proceso se ha escogido el software Factory IO (Real Games), un entorno 3D donde se puede virtualizar y animar plantas industriales como si fueran en la realidad.

Today, the automation of repetitive and monotonous tasks is the order of the day and can already be found in any company in the industrial field. Although this transition causes social and ethical debates, it is clear that automating this type of task brings a long list of benefits such as greater precision, zero fatigue, greater speed and, therefore, greater efficiency. This particular is about the supervision, control and simulation of an industrial plant, specifically a production line of a bottling process, in which the bottles go through the filling phase, the capping phase, the packaging phase, the transport phases, and finally, the storage phase. The entire project is treated virtually, that is, no physical hardware is used, but simulation environments are used. For the PLC programming, the TIA Portal V15.1 (Siemens) environment has been used through ladder language, as well as for the design of the SCADA for the supervision of the plant, which has used the WinCC integrated in the TIA Portal. Finally, for the simulation of the process, the Factory IO (Real Games) software has been chosen, a 3D environment where industrial plants can be virtualized and animated as if they were in reality.