Diseño e Implementación de un Sistema de Clasificación Automatizado de Cajas Utilizando Tecnología RFID en Almacenes

Abstract

[EN] The project consists of the design and implementation of a box sorting system using RFID technology to automate warehouses. The system is a hypertunnel with said technology capable of reading package labels and classifying them. The main objective is to design both the transport of the parcel, the tunnel and the different transmissions to classify them. The system consists of roller transport, with motors connected to them to control the flow of the boxes and photocells to know their position and thus optimize scanning performance. The station is controlled by a programmable controller (PLC), which incorporates different input and output modules and an HMI screen, for user control in real time. In addition, safety mushrooms and buttons are installed, as well as luminous beacons that indicate the status of the system. To control the entire system, controllers and gateways with different communication protocols are used, such as ASI or Profinet. The main station, therefore, will consist of a first transport with rollers to the hyper tunnel that scans the package. If the labeling is correct, the box continues its journey while, if it is incorrect, the box is diverted due to rejection for review. Firstly, a design of the plant layout must be made, locating the main belt, the rejection belt and the tunnel. Once the design is made, the control devices and their power must be located. Next, the safety elements will be located, such as emergency mushrooms and reset buttons, necessary to guarantee the safety of the operator. On the other hand, the electrical cabinet will be designed, where both the residual current and magneto-thermal switches are located, as well as the PLC or the power electronics circuit necessary for its correct operation. Later, the electrical installation will be carried out, developing the connection plans for both the cabinet and the transport. Finally, flowcharts and pseudocode will be attached to explain all the programming that this line requires.

[ES] El proyecto consiste en el diseño e implementación de un sistema de clasificado de cajas empleando tecnología RFID para automatizar almacenes. El sistema se trata de un hypertunnel con dicha tecnología capaz de leer las etiquetas de los paquetes y clasificarlos. El objetivo principal es diseñar tanto el transporte de la paquetería, como el túnel y las diferentes transmisiones para clasificarlas. El sistema consta de transporte por rodillos, con motores conectados a ellos para controlar el flujo de las cajas y fotocélulas para saber su posición y optimizar así el rendimiento del escaneado. La estación está controlada por un autómata programable (PLC), al cual se le incorporan diferentes módulos de entradas y salidas y una pantalla HMI, para el control del usuario en tiempo real. Además, se instalan setas y pulsadores de seguridad, así como balizas luminosas que indican el estado del sistema. Para el control de todo el sistema, se utilizan controladoras y pasarelas con diferentes protocolos de comunicación, como ASI o Profinet. La estación principal, por tanto, constará de un primer transporte con rodillos hasta el hiper túnel que escanea el paquete. En caso de ser correcto el etiquetado de este, la caja continua su trayecto mientras que, si es incorrecto, la caja se desvía por un rechazo para su revisión. En primer lugar, se debe realizar un diseño de la disposición de la planta, situando la banda principal, la banda de rechazo y el túnel. Una vez realizado el diseño, se deben situar los dispositivos de control y su alimentación. A continuación, se situarán los elementos de seguridad, como setas de emergencia y pulsadores de rearme, necesarios para garantizar la seguridad del operario. Por otro lado, se diseñará el armario eléctrico, lugar donde están situados tanto los interruptores diferenciales y magnetotérmicos, como el autómata o el circuito de electrónica de potencia necesarios para su correcto funcionamiento. Más adelante, se realizará la instalación eléctrica, desarrollando los planos de las conexiones tanto del armario como del transporte. Finalmente, se adjuntarán flujogramas y pseudocódigo para explicar toda la programación que esta línea requiere.

[CA] El projecte consisteix en el disseny i la implementació d'un sistema de classificat de caixes emprant tecnologia RFID per automatitzar magatzems. El sistema és un hypertunnel amb aquesta tecnologia capaç de llegir les etiquetes dels paquets i classificar-los. L'objectiu principal és dissenyar tant el transport de la paqueteria com el túnel i les diferents transmissions per classificar les. El sistema consta de transport per rodets, amb motors connectats per controlar el flux de les caixes i fotocèl·lules per saber la seva posició i optimitzar així el rendiment de l'escanejat. L'estació està controlada per un autòmat programable (PLC), al qual se li incorporen diferents mòduls d'entrades i sortides i una pantalla HMI per al control de l'usuari en temps real. A més, s'instal·len bolets i polsadors de seguretat, així com balises lluminoses que indiquen l'estat del sistema. Per al control de tot el sistema, es fan servir controladores i passarel·les amb diferents protocols de comunicació, com ASI o Profinet. L'estació principal, per tant, constarà d'un primer transport amb rodets fins a l'hipertúnel que escaneja el paquet. En cas de ser correcte l'etiquetatge d'aquest, la caixa continua el trajecte mentre que, si és incorrecte, la caixa es desvia per un rebuig per revisar-la. En primer lloc, cal fer un disseny de la disposició de la planta, situant la banda principal, la banda de rebuig i el túnel. Un cop realitzat el disseny, cal situar els dispositius de control i la seva alimentació. A continuació, se situaran els elements de seguretat, com ara bolets d'emergència i polsadors de rearmament, necessaris per garantir la seguretat de l'operari. D'altra banda, es dissenyarà l'armari elèctric, lloc on estan situats tant els interruptors diferencials i magnetotèrmics, com l'autòmat o el circuit d'electrònica de potència necessaris per al funcionament correcte. Més endavant, es farà la instal·lació elèctrica, desenvolupant els plànols de les connexions tant de l'armari com del transport. Finalment, s'hi adjuntaran diagrames de flux i pseudocodi per explicar tota la programació que aquesta línia requereix.