PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN Y MONITORIZACIÓN DE UN PROCESO DE TRATAMIENTO TÉRMICO MEDIANTE PLCs SCHNEIDER Y COMUNICACIÓN OPC-UA

Abstract

[ES] El objetivo del trabajo es el de diseñar e implementar un sistema que automatice y digitalice una estación donde se realiza un tratamiento térmico y el postprocesado de ciertas piezas. La implementación se realiza utilizando autómatas M241 y TSX-Premium de Schneider y se demuestra con unos prototipos a escala de la estación y un brazo manipulador encargado del traslado de las piezas. Para emular el proceso térmico se ha utilizado una célula Peltier controlada mediante PID. Una cámara Kinect se utiliza junto con un programa de LabView a modo de sensor de visión artificial para seleccionar el tratamiento térmico a llevar a cabo en función del color de la pieza. Se ha utilizado además la base de datos InfluxDB para almacenar los datos del proceso térmico y ofrecer una interfaz personalizable para consultar los datos, tanto del histórico como en tiempo real. La comunicación entre el PLC que controla el proceso, el PC con el software de detección de color y la base de datos se realiza mediante un servidor OPC-UA, permitiendo la gestión y supervisión en tiempo real de todo el proceso. El HMI se aloja en un servidor web y puede accederse a él a través de cualquier dispositivo conectado a la misma red, por ejemplo, una tableta.

[EN] The goal of this project is to design and implement a system that automatizes and digitalizes a thermal treatment process in a station where the pieces are also postprocessed. The implementation has been done using the Schneider PLCs, M241 and TSX-Premium and it is demonstrated with a scaled prototypes of the station and a robotic arm which transfer the pieces. The termic process has been emulated by a Peltier cell controled through PID. One Kinect camera is used with a LabView program as artifiicial-vision sensor to select the right termic treatement that will be performed in function of the pieces color. The proposed solution also includes the real-time database InfluxDB, to store the process data and to provide a customizable interface that allows consulting historic and real-time mesurement. Comunication between the PLC client, the PC with the colour detection software and the data base is done via OPC-UA server, allowing real-time management and supervision of the entire process. There¿s a web server hosting the HMI and it can be accesed through any devices connected to the same network, like a tablet.

[CAT] L’objectiu del treball és dissenyar i implementar un sistema que automatitze i digitalitze una estació on es realitza un tractament tèrmic i el postprocessat de certes peces. La implementación es realitza utilitzant autòmates M241 i TSX-Premium de Schneider i es demostrarà amb uns prototips a escala de l’estació i un braç manipulador encarregat del trasllat de les peces. Per emular el procés tèrmic s’ha utilitzat una cèl.lula Peltier controlada mitjançant un PID. Una càmera Kinect s’utilitza junt amb un programa de LabView a mode de sensor de visió artificial per seleccionar el tractament tèrmic a dur a terme en funció del color de la peça. S’ha utilitzat també la base de dades, InfluxDB, per emmagatzemar les dades del procés tèrmic i oferir una interfície personalitzable per consultar les dades, tant de històric com en temps real. La comunicación entre el PLC que controla el procés, el PC amb el software de detecció de color i la base de dades es realitza mitjançant un servidor OPC-UA, permitint així la gestió i supervisió en temps real de tot el procés. El HMI s’allotja en un servidor web i pot accedir-se a ell per mitjà de qualsevol dispositiu conectat a a mateixa xarxa, per exemple, una tableta.