Diseño e implementación de un sistema de control automático para la producción de harina de trigo, orientado a la industria 4.0 y mediante la técnica Hardware In The Loop

Abstract

El presente trabajo de titulación contempla el diseño e implementación de un sistema de control automático para la producción de harina de trigo, orientado a la industria 4.0 y mediante la técnica Hardware in The Loop, por medio de investigación se estableció las etapas por las cuales estará formado el proceso de producción, una vez establecidas las etapas, se obtuvo los modelos matemáticos necesarios para los componentes del sistema, es decir para el brazo robótico de 6 grados de libertad. Luego se realizó la programación para la automatización de cada proceso y subproceso que se encuentra dentro de la planta de producción, se realizó el diseño del controlador con el que trabajará el brazo robótico, se obtuvo los parámetros para la configuración del controlador PID en la etapa de la molienda. Para el diseño del entorno virtual 3D se tuvo en cuenta cada uno de los procesos y subprocesos, ya que todos están dentro de dicho entorno, permitiendo simular un ambiente lo más cercano a la realidad, se procedió a seleccionar el brazo robótico con el que se trabaja en la parte física, por lo cual se determinó los elementos eléctricos que eran necesarios, diseñando así una placa PCB para asegurar el correcto funcionamiento de toda la parte física, teniendo en cuenta que la comunicación es de vital importancia entre el controlador y el proceso industrial, por lo que se hizo uso de la comunicación ethernet industrial entre el software utilizado para el entorno virtual y los controladores del proceso para poder simular tanto sensores como actuadores en tiempo real, para facilitar la comunicación con el usuario se desarrolló un HMI, con el cual se podrá monitorear los procesos dentro de la planta, se diseñó una interfaz gráfica en HTML para poder realizar la comunicación IoT de toda la planta.