Adaptación de un enrollador de cable para la comunicación vía profinet con una línea de extrusión de cables de silicona

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado se desarrolla en el contexto de un proyecto real en la empresa Standard Cableteam S.L. dedicada a la fabricación de cables. El trabajo aborda la adaptación de un recogedor de cable obsoleto del año 2001 para su integración en una nueva línea de extrusión de silicona mediante comunicación PROFINET. El proyecto comienza con un análisis del recogedor original, estudiando su diseño mecánico y su interfaz tanto eléctrica como electrónica. Posteriormente, se seleccionan nuevos componentes hardware del PLC compatibles con PROFINET para una integración efectiva. La parte central del trabajo se centra en la migración del software de control original al nuevo autómata programable. Este proceso implica no solo trasladar el código existente, sino también su optimización y la corrección de los errores presentes. Además, se implementan mejoras funcionales al sistema que aportan valor añadido al recogedor. Se configura un control para el motor de corriente continua basado en el principio del par, lo que permite obtener un rendimiento del sistema más preciso. Con el fin de facilitar la operación y monitoreo del recogedor, se implementa una interfaz hombre-máquina (HMI) completa. Esta interfaz incluye pantallas para la configuración de parámetros, visualización de variables operativas, sistema de alarmas para el control de fallos y una función de recetas. Además, el proyecto incluye la configuración PROFINET entre dos autómatas programables, estableciendo un protocolo de intercambio de datos para la sincronización en tiempo real entre la línea de producción y el arrollador. Finalmente, se realizan pruebas de operación, optimización e integración para asegurar el correcto funcionamiento del sistema en la nueva línea de extrusión. Estas pruebas incluyen simulaciones de diferentes escenarios de producción, la comprobación de la red PROFINET creada y verificación de las mejoras implementadas en el sistema.

This final degree project is developed within the context of a real project at Standard Cableteam S.L., a company dedicated to cable manufacturing. The work focuses on adapting an obsolete cable collector from 2001 for its integration into a new silicone extrusion line using PROFINET communication. The project begins with an analysis of the original cable reel, examining its mechanical design as well as its electrical and electronic interfaces. Subsequently, new PROFINET-compatible PLC hardware components are selected to ensure effective integration. The main focus of the work lays on migrating the original control software to the new PLC. This process involves not only transferring the existing code, but also optimizing it and correcting any errors present. Additionally, functional improvements to the system are implemented that add value of the collector. A torque-based is configured for the DC motor, resulting in improved performance accuracy. To facilitate the operation and monitoring of the collector, a comprehensive human-machine interface (HMI) is implemented. This interface includes screens for parameter configuration, display of operating variables, an alarm system for fault monitoring and a recipe function. Furthermore, the project encompasses the PROFINET configuration between two PLCs, establishing a data exchange protocol for real-time synchronization between the production line and the winder. Finally, operational, optimization, and integration tests are conducted to ensure the correct operation of the system in the new extrusion line. These tests include simulations of various production scenarios, testing of the created PROFINET network and verification of the improvements implemented in the system.