Proyecto de automatización de un centro logístico mediante PLC M241 de Schneider Electric con monitorización e interacción a través de visualizador web y simulación del proceso en el software Factory I/O

Abstract

[ES] En el presente Trabajo de Fin de Grado, se ha desarrollado el diseño y la implementación de la automatización de los múltiples procesos industriales llevados a cabo en un centro logístico, entre los que se incluye un almacén de palets operado por 2 transelevadores bicolumna, 2 estaciones robotizadas Pick and Place para el paletizado de paquetes de distintos tamaños y un elevador de cargas, entre otros procesos. El diseño del automatismo a cargo de controlar los procesos del centro logístico se ha llevado a cabo mediante la metodología GRAFCET, y en base al automatismo diseñado, posteriormente se ha desarrollado un programa para el PLC M241 de Schneider Electric en el entorno de programación SoMachine que implementa dicho automatismo. Con objeto de que operarios e ingenieros en planta interaccionen con los procesos del centro, se ha diseñado una aplicación web en el entorno de programación SoMachine que haga las funciones de sistema HMI. La aplicación web se aloja en el servidor web embebido en la memoria del PLC M241, y puede accederse a ella través de cualquier navegador web instalado en PC, Table o Smartphone. El automatismo se ha diseñado a partir del gemelo virtual del centro logístico creado mediante el software de simulación de procesos industriales Factory I/O, ejecutado en un PC. El gemelo virtual recrea los procesos llevados a cabo en el centro logístico con gran nivel de realismo, y se ha empleado como herramienta de testeo y validación del automatismo implementado en el PLC M241 antes de aplicarlo al centro logístico real. El programa del PLC M241 y el centro logístico simulado en Factory I/O ejecutado en el PC se comunican a través del protocolo Modbus TCP. El Trabajo de Fin de Grado se ha desarrollado desde el punto de vista de un encargo profesional realizado a la oficina técnica de una empresa de proyectos de ingeniería, con objeto de que el alumno desarrolle aptitudes prácticas ante su inminente inserción en el mundo laboral.

[CA] Al present Treball de Fi de Grau, s´ha desenvolupat el disseny i la implementació de l’automatització dels múltiples processos industrials duts a terme en un centre logístic, entre els quals s’inclou un magatzem de palets operat per 2 transelevadors bicolumna, 2 estacions robotitzades Pick and Place per al paletitzat de paquets de diversa grandària i un elevador de càrregues, entre altres processos. El disseny de l’automatisme que controla els processos del centre logístic s’ha dut a terme mitjançant la metodologia GRAFCET, i en base a l’automatisme dissenyat, posteriorment s’ha desenvolupat un programa per al PLC M241 de Schneider Electric a l’entorn de programació SoMachine que implementa dit automatisme. Amb l’objecte de que operaris i enginyers en planta interaccionen amb els processos del centre, s’ha dissenyat una aplicació web a l’entorn de programació SoMachine que faça les funcions de sistema HMI. L’aplicació web s’allotja al servidor web embegut en la memoria del PLC M241, i pot accedir-se a ella a través de qualsevol navegador web instal·lat en PC, Tablet o Smartphone. L’automatisme s’ha dissenyat a partir del bessó virtual del centre logístic creat mitjançant el software de simulació de processos industrials Factory I/O, executat en un PC. El bessó virtual recrea els processos duts a terme al centre logístic amb gran nivel de realisme, i s’ha emprat com a ferramenta de testeig y validació de l’automatisme implementat en el PLC M241 abans d’aplicar-lo al centre logístic real. El programa del PLC M241 i el centre logístic simulat en Factory I/O executat en el PC es comuniquen a través del protocol Modbus TCP. El Treball de Fi de Grau s´ha desenvolupat des del punt de vista d’un encàrrec professional realitzat a l’oficina tècnica d’una empresa de projectes d’enginyeria, amb l’objecte de que l’alumne desenvolupe aptituds pràctiques davant la seua imminent inserció al món laboral.

[EN] In this Final Degree Project, the design and implementation of the automation of the multiple industrial processes carried out in a logistics center has been developed, including a pallet warehouse operated by 2 two-column stacker cranes, 2 Pick and Place robotized stations for palletizing packages of different sizes and a load elevator, among other processes. The design of the automatism in charge of controlling the logistics center processes has been carried out using the GRAFCET methodology, and based on the automated design, a program for the Schneider Electric M241 PLC has been developed in the SoMachine programming environment that implements said automation. In order for operators and plant engineers to interact with the center´s processes, a web application has been designed in the SoMachine programming environment that functions as an HMI system. The web application is hosted on the web server embedded in the M241 PLC memory, and can be accessed through any web browser installed on PC, Table or Smartphone. The automatism has been designed based on the virtual twin of the logistics center created by means of the industrial process simulation software Factory I/O, executed on a PC. The virtual twin recreates the processes carried out in the logistics center with a high level of realism, and has been used as a tool for testing and validating the automation implemented in the M241 PLC before applying it to the real logistics center. The M241 PLC program and the simulated logistics center in Factory I/O executed on the PC communicate through the Modbus TCP protocol. The Final Degree Project has been developed from the point of view of a profesional assignment made to the technical office of an engineering project company, in order for the student to develop practical skills in view of his imminent insertion into the world of work.