Proyecto de automatización y control mediante PLC S7-1200 de un proceso industrial de producción y almacenaje de un producto cosmético simulado mediante hardware-in-the-loop a través de Factory IO y Raspberry PI.

Abstract

[ES] El presente documento describe el trabajo desarrollado para llevar a cabo la automatización y el control de una cadena productiva de un determinado producto cosmético. El proyecto ha cubierto las siguientes partes: Simulación del proceso productivo, usando la técnica hardware-in-the-loop (HIL), se simula el comportamiento, en tiempo real, del proceso. Para su implementación se usará una plataforma Raspberry Pi, donde usando el lenguaje Python, se programará el comportamiento multivariable del proceso continuo de producción. El proceso funciona como un reactor continuo donde se simula la mezcla, el calentamiento y el caudal de producción del producto en cuestión. Control PID del proceso industrial simulado. Para la correcta fabricación del producto es necesario regular la temperatura y la concentración dentro del reactor para garantizar la calidad del producto final. También el caudal, es decir, la cantidad a producir del mismo para satisfacer las necesidades de la demanda. Para abordar la regulación de las tres varia bles de interés se ha empleado un control multilazo el cual ha sido implementado mediante 3 PIDs programados en un PLC S7-1200 de Siemens. Automatizado de la paletización de los diferentes formatos de empaquetado del producto generado con el proceso descrito anteriormente. Para ello, se ha hecho uso del software Factory IO, el cual permite generar un gemelo virtual sobre el que diseñar el layout de las líneas y en el que se puede visualizar de manera fidedigna los movimientos programados para completar satisfactoriamente la tarea de paletizado. De nuevo se ha empleado el PLC S7-1200 de Siemens para implementar los automatismos correspondientes. Diseño de un sistema SCADA, haciendo uso del software WinCC que ofrece Siemens, en el que es posible monitorizar, supervisar y controlar la producción del producto en cuestión y el posterior proceso de paletizado. Comunicaciones. Para el intercambio de información entre el PLC-SCADA y los diferentes dispositivos (Raspberry PI y software Factory IO) se ha utilizando el protocolo de comunicación Modbus TCP/IP, el cual es ampliamente utilizado en el ámbito industrial debido a su sencillez y bajo coste. Con todo ello se dispone de un sistema, perfectamente interconectado, capaz de ser competitivo en el ámbito de la emergente industria 4.0.