Sistema de soldadura industrial con comunicaciones ethernet

Abstract

En el momento actual, se está produciendo un gran cambio en la industria, denominado “Industria 4.0”, donde la automatización, inteligencia artificial (IA), monitorización y adquisición de datos están permitiendo no solo aumentar la eficiencia del proceso productivo, sino también facilitar y agilizar la toma de decisiones y aportar una visión global, detallada y vertical de todo el entorno fabril. Una de las tecnologías clave de la industria 4.0 es el “internet de las cosas” (IoT, del inglés “internet of things”), donde elementos que tradicionalmente han operado de manera aislada del entono y han trabajado de manera autónoma, tienen capacidad de comunicación con el exterior, permitiendo una monitorización y configuración en tiempo real de todos los elementos implicados en el proceso industrial. El presente trabajo de final de máster realiza un desarrollo para la implantación del protocolo MQTT sobre TCP/IP en un software de tiempo real, sobre una placa de desarrollo STM32F769I-DISCOVERY, para el control de un módulo hardware análogo a un sistema de soldadura industrial. Este proyecto parte sobre el trabajo desarrollado por Asier Zulueta Barbadillo “Controlador de un subsistema de oscilación de una antorcha de soldadura con un procesador de bajo coste” [1], lo integra contra un módulo hardware y amplía su funcionalidad incorporando el protocolo MQTT para poder establecer comunicaciones mediante ethernet con otros sistemas externos. Finalmente, se explota la información obtenida mediante este protocolo mediante la implementación de un sistema de monitorización en tiempo real en una plataforma IoT.

Currently, a change in the industry is taking place, known as “Industry 4.0”, where automation, artificial intelligence (AI), monitoring and data acquisition are allowing not only to increase the efficiency of the manufacturing process, but also ease decision making. One of the core technologies of industry 4.0 is the “internet of things” (IoT), where elements that traditionally have been isolated from the environment and have operated in an autonomous way, now have communication capabilities, allowing for a real time monitorization and configuration of all elements present in the industrial process. This master’s degree dissertation presents a development for the implementation of the MQTT protocol over TCP/IP in a real-time software, over a STM32F769I-DISCOVERY development board, for the control of an analogical hardware module analog to an industrial welding system. This work is based upon previous work from Asier Zulueta Barbadillo “Oscillation subsystem controller of a welding torch with a low-cost processor” [1] integrating it with a hardware module, and also implements the MQTT protocol in order to establish ethernet communications with external systems. Finally, we exploit the information retrieved from the microcontroller by implementing a real time monitoring dashboard with an IoT platform.