Proyecto de automatización coordinada de dos prototipos de laboratorio con control de velocidad mediante autómata S7 1500 y SCADA en WinCC

Abstract

[ES] El presente proyecto lleva a cabo la automatización coordinada de dos prototipos de laboratorio con control de velocidad mediante autómata S7 1500 y diseño de un sistema SCADA en winCC y Matlab. El control de velocidad del motor de corriente continua se lleva a cabo mediante la implementación y tuneado de un controlador PID en el PLC 1500. Esto se realiza mediante el software TIA Portal. A su vez, el otro prototipo, el cual consiste en una línea indexada con dos subestaciones de mecanizado, es controlada por el algoritmo implementado en el mismo PLC. Para la automatización y coordinación de ambos equipos se aplica la metodología GEMMA, la cual permite definir de manera gráfica y sistemática los diferentes modos de operación y las transiciones entre ellos, garantizando un funcionamiento seguro, eficiente y coordinado de ambos equipos Con el fin de posibilitar al usuario la operación de ambos prototipos, se realiza el diseño de un sistema SCADA mediante winCC. Además, en este proyecto se realiza el diseño de una aplicación SCADA en Matlab mediante App Designer, que permite la comunicación vía OPC con un servidor implementado en el PLC. Lo que posibilita la operación del sistema fuera de las inmediaciones de los prototipos. Finalmente, se han implementado a su vez, diversas funcionalidades que complementan el sistema, con el fin de aumentar su seguridad, operabilidad y flexibilidad.

[EN] The present project carries out the coordinated automation of two laboratory prototypes with speed control by means of S7 1500 PLC and the design of a SCADA system in winCC and Matlab. The speed control of the DC motor is carried out by implementing and tuning a PID controller in the PLC 1500. This is done using TIA Portal software. In turn, the other prototype, which consists of an indexed line with two machining substations, is controlled by the algorithm implemented in the same PLC. For the automation and coordination of both equipments, the GEMMA methodology is applied, which allows to define in a graphic and systematic way the different operation modes and the transitions between them, guaranteeing a safe, efficient and coordinated operation of both equipments. In order to enable the user to operate both prototypes, a SCADA system is designed through winCC. In addition, this project includes the design of a SCADA application in Matlab using App Designer, which allows communication via OPC with a server implemented in the PLC. This allows the operation of the system outside the vicinity of the prototypes. Finally, several functionalities have been implemented to complement the system, in order to increase its safety, operability and flexibility.

[CA] Aquest projecte porta a terme l’automatització coordinada de dos prototips de laboratori amb control de velocitat mitjançant un autòmat S7 1500 i disseny d’un sistema SCADA en winCC i Matlab. El control de velocitat del motor de corrent continua es realitza a través de la implementació i l'ajust d'un controlador PID al PLC 1500. Això es fa mitjançant el software TIA Portal. A més a més, l'altre prototip, que consisteix en una línia indexada amb dues subestacions de mecanitzat, està controlat per l'algoritme implementat en el mateix PLC. Per a l’automatització i coordinació d’ambdós equips, s’aplica la metodologia GEMMA, que permet definir gràficament i sistemàticament les diferents modalitats de funcionament i les transicions entre ells, garantint un funcionament segur, eficient i coordinat d’ambdós equips Per tal de permetre a l'usuari operar ambdós prototips, es realitza el disseny d'un sistema SCADA mitjançant winCC. A més, en aquest projecte es realitza el disseny d'una aplicació SCADA a Matlab a través de App Designer, que permet la comunicació via OPC amb un servidor implementat al PLC. El que possibilita operar el sistema fora de les proximitats dels prototips. Finalment, s'han implementat diverses funcionalitats que complementen el sistema, per tal de millorar la seva seguretat, operativitat i flexibilitat