Automatización y monitorización de una línea de producción mediante Factory I/O y TIA Portal con comunicación PROFINET entre PLCs

Abstract

El presente proyecto consiste en el diseño, programación y simulación de una planta de producción mediante el programa Factory I/O y el control de las operaciones con el uso de PLC virtuales. Se incluye una introducción a las herramientas informáticas centradas en TIA Portal. El proceso simulado se realiza en dos líneas separadas, cada una controlada por un único PLC. En la primera se introducen materias primas de tres tipos diferentes de forma aleatoria, que se clasifican para que cada tipo de pieza sufra su proceso correspondiente. Las piezas metálicas van a parar a una estación donde se manufacturan para convertirlas en bases. Tanto las piezas verdes como las azules son las materias primas que se transforman en tapas, la diferencia entre ellas es que las verdes sufren un tratamiento térmico que incrementa la calidad del producto final. Por lo tanto, a la salida de esta línea de producción circulan por una cinta bases metálicas, y por otra, tapas verdes de alta calidad y tapas azules con calidad inferior. En la segunda línea se produce el ensamblado de las tapas con las bases mediante un robot común para los dos tipos de calidad del producto. Después se separan ambos tipos de producto y por último se paletiza cada producto en su estación correspondiente. Ambos controladores lógicos programables forman parte de una red PROFINET de comunicaciones industriales para permitir el envío de información desde un controlador a otro. La red también está compuesta por un SCADA que permite la monitorización, un sistema de avisos y una mejor interacción usuario-máquina

The present project is based on the design, programming and simulation of a production plant through Factory I/O program and the control of the operations using virtual PLC´s. An introduction of the computer-based tools focused on TIA Portal is included. The process is carried out in two separated lines, each of them is controlled with a single PLC. In the first one, three different types of raw materials are introduced randomly, and they are classified so that each type undergoes its corresponding process. Metal parts go to a machining station where they are manufactured to convert them in bases. Both green and blue parts are the raw materials converted into lids, the difference between them is that green parts undergo a heat treatment in order to increase the final product quality. Therefore, at the end of this first production line there are metal bases in a conveyor and in another conveyor there are green high quality lids and blue lids with lower quality In the second line, takes place the assembly between bases and lids by means of a common robot for both types of product´s quality. Next, the two types of products are separated and finally each product is palletized at its corresponding station. Both programmable logic controllers take part in an industrial communications PROFINET network to allow sending data from one controller to the other. The network is also formed by a SCADA that allows the monitoring, a warnings system and a better interaction human-machine.