DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE MALETA DIDÁCTICA PORTATIL

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE MALETA DIDÁCTICA PORTATIL Y DESARROLLO DE APLICACIONES SOBRE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL UTILIZANDO UN PLC MICRO 850 Y HMI.

Jorge Ricardo Vargas Chavarría, Constance Andrea Villacreses Pita

Universidad Politécnica Salesiana

Jvargasc1@est.ups.edu.ec, Cvillcresesp@est.ups.edu.ec 

Resumen-

El presente proyecto de titulación se basa en diseñar e implementar aplicaciones que serán implementadas en una maleta didáctica portátil de control de equipos, el PLC, HMI y también VDF, de esta manera la Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil podrán realizar prácticas profesionales aplicadas en automatización industrial.

Palabras Clave- PLC, HMI, VDF.

1. GLOSARIO

PLC: Es un Controlador Lógico Programable, los PLC´s son dispositivos electrónicos o computadoras digitales de tipo industrial que permiten la automatización, especialmente de procesos de la industria. [1]

HMI: La Interfaz Hombre Máquina (HMI) es la interfaz entre el proceso y los operadores, básicamente un panel del operador. [2]

VDF: Los variadores de frecuencia (también conocidos como inversores, inverters, variadores de velocidad o VDF), son dispositivos electrónicos que

permiten el control de la velocidad de rotación de motores. [3]

1. PROBLEMA DE ESTUDIO

Actualmente la Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil se encuentra en una etapa de crecimiento de carreras

técnicas como Ingeniería en Electrónica y Automatización son de las más solicitadas, por lo que la Carrera deberá contar con el soporte e instrumentos respectivo para que de esta manera pueda brindar una mejor experiencia en el aprendizaje a los alumnos, en materias como  Automatización Industrial I y II , los Laboratorios de Automatización Industrial están acondicionados con módulos didácticos con un mismo software ,por  lo cual el estudiante a lo largo de la Carrera adquiere determinadas limitaciones que se evidencian cuando se integran al ámbito laboral  por motivo que se encuentran con una continua evolución tecnológica en el ámbito educativo y profesional en este contexto la Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil se ve en la necesidad de adquirir nuevos módulos de trabajo para sus laboratorios debido a que en el ámbito profesional de la Carrera de Ingeniería en Electrónica y Automatización , tiene una variedad de software e implementaciones de otras marcas  lo cual sería factible que el estudiante comience a socializar con otras marcas, lo cual este módulo tendrá la oportunidad de reforzar su formación como futuros ingenieros al brindarles un instrumento innovador.

1. Delimitación temporal

El proyecto se diseñará e implementará en la ciudad de Guayaquil, Ecuador en el periodo 2020-2021.

1. Delimitación espacial

El proyecto se desarrollará en la vivienda de los estudiantes Ricardo Vargas y Constance Villacreses en la Ciudadela Montebello.

1. Delimitación académica

Mediante la implementación de este proyecto de titulación se aplicarán conocimientos técnicos además de empíricos adquiridos durante los cursos regulares y seminarios profesionales dictados en el transcurso de la carrera en las materias como Automatización Industrial, Informática Industrial y Teoría de Control.

1.   JUSTIFICACIÓN

Actualmente en los laboratorios de la Universidad Politécnica Salesiana sede de Guayaquil se encuentra mejorando infraestructuras y la propuesta de este módulo que ofrezca al estudiante generar de manera didáctica prácticas de Automatización Industrial con una marca diferente a la que usualmente se realizan.

Esto permitirá al estudiante introducirse en el mundo de la automatización industrial con diversos conocimientos de diferentes plataformas de automatización a través del módulo, luego de completar las distintas prácticas propuesta con la marca Rockwell Automation, el estudiante tendrá la capacidad de afrontar cualquier reto profesional en el área de la automatización industrial.

1. GRUPO OBJETIVO

Este trabajo de investigación tiene como propósito beneficiar a los estudiantes de Ingeniería Electrónica y Automatización Industrial de la Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil, cuya finalidad es completar y reforzar los conocimientos obtenidos teóricamente en clases con el propósito de incentivar diseños e implementaciones para mejorar en el ámbito laboral.

1. OBJETIVOS

1.  OBJETIVO GENERAL

Diseñar e implementar maleta didáctica portátil utilizando un PLC MICRO 850 e interfaz HMI, que permita a los estudiantes desarrollar aplicaciones focalizada a la automatización industrial.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Elaborar un manual de 10 prácticas didácticas sobre aplicaciones de control entre el PLC – HMI - VDF con la maleta de entrenamiento de automatización industrial.
• Programar y configurar el PLC, la interfaz HMI y VDF para la ejecución respectiva de las prácticas planteadas.
• Validar las simulaciones realizadas en las practicas mediante la ejecución de los procesos, utilizando los elementos actuadores de la maleta didáctica.
• Elaborar maleta didáctica portátil para su fácil manipulación.

1. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL

1. PANEL VIEW

Un PanelView es una pequeña pantalla que contiene una interfaz que se comunica con un PLC y nos permite interactuar con datos, entradas, salidas y procesos de este. [1]

Panel View C400.

Los terminales PanelView Component son dispositivos de interfaz de operador que permiten monitorear y controlar dispositivos conectados a un controlador. Las aplicaciones HMI se crean mediante una aplicación de web mientras su computadora está conectada directamente al terminal. Es posible ver el resultado directo en la pantalla del terminal sin tener que hacer primero una descarga. Los terminales pueden conectarse a un explorador mediante un puerto USB o una conexión de red Ethernet. Su computadora debe tener por lo menos un procesador Intel Pentium M de 1400 MHz, con 512 MB de RAM. Usted debe introducir la dirección IP del terminal PanelView Component en el campo de dirección de su explorador. Puede encontrar la dirección IP en la pantalla de configuración del terminal bajo Communications. La ventana PanelView Explorer Startup tiene un vínculo File Transfer para transferir archivos hacia y desde el medio físico de almacenamiento del terminal. Los nombres de archivos y los nombres de tags deben comenzar con un carácter alfa. [2]

1. MICRO 850

Los sistemas de controladores lógicos programables Micro850 están diseñados para aplicaciones de control de máquinas independientes más grandes que requieren comunicaciones flexibles y mayores capacidades de E/S. Estos controladores admiten hasta 132 puntos de E/S con E/S de alto rendimiento, interrupciones y movimiento de PTO, además de Ethernet incorporado y E/S de expansión 2085. [3]

Las características del Micro 850.

• Ofrecer controladores de 24 puntos y 48 puntos.
• Incluye entradas de contador de alta velocidad de 100 KHz de velocidad (HSC) en los modelos 24 VCC.
• Brinda comunicaciones integradas mediante el puerto de programación USB, puerto serie no aislado (para las comunicaciones RS-232 y RS-485) y puerto Ethernet.
• Admite hasta cinco módulos enchufables Micro800™.
• Admite hasta cuatro módulos de E/S de expansión Micro850®, hasta 132 puntos de E/S.
• Brinda capacidades de movimiento integradas al aceptar hasta tres ejes con Salidas de tren de impulso (PTO).
• Se comunican a través de EtherNet/IP™.
• Funciona en temperaturas de -20 a 65 °C (de -4 a 149 °F).
• Admite una tarjeta microSD™ para transferencia de programas, registro de datos y administración de recetas mediante un módulo enchufable. [3]

Software que usa el micro 850.

El software Connected Components Workbench es usado por toda la familia de controladores Micro800, así como por otros productos tales como HMI PanelView Component y variadores PowerFlex. Basado en la tecnología de eficacia comprobada Visual Studio de Microsoft y Rockwell Automation, el nuevo software proporciona programación de controlador, configuración de dispositivo e intercambio de datos con el editor HMI para productos de operador PanelView Component. Además, el software es compatible con tres lenguajes de programación IEC estándar: diagrama de lógica de escalera, diagrama de bloques de funciones y texto estructurado. Para mayor seguridad, todos los controladores Micro800 cuentan con protección de contraseña. [4]

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