Proyecto de automatización mediante gemelo digital para la optimización de una línea de producción de mecanizado, ensamblaje y almacenamiento, utilizando autómata SIMATIC S7-1500, comunicación OPC UA e interfaz gráfica SCADA en WINCC
[ES] El presente proyecto tiene como objetivo la automatización integral de una línea de producción virtual, utilizando para ello un PLC Siemens S7-1500 y un entorno de simulación avanzado. A través del software Factory I/O se simulará el funcionamiento de la planta, mientras que TIA Portal se emple...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/221740 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/221740 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition (GRAFCET) Guide d&apos Etude des Modes de Marches et d&apos Arrêts (GEMMA) Gemelo digital Open Platform Communications (OPC) Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Human-Machine Interface (HMI) Industria 4.0. Bessó digital Indústria 4.0 Industry 4.0 Máster Universitario en Automática e Informática Industrial-Màster Universitari en Automàtica i Informàtica Industrial |
| Sumario: | [ES] El presente proyecto tiene como objetivo la automatización integral de una línea de producción virtual, utilizando para ello un PLC Siemens S7-1500 y un entorno de simulación avanzado. A través del software Factory I/O se simulará el funcionamiento de la planta, mientras que TIA Portal se empleará para programar y gestionar cada uno de los procesos productivos. La secuencia de producción abarca desde la recepción y procesamiento de la materia prima, su mecanizado, clasificación, ensamblaje, hasta la fase final de paletizado y almacenamiento automatizado. El desarrollo del programa en el PLC se llevará a cabo utilizando el lenguaje Grafcet, con un enfoque basado en la definición de etapas y transiciones que permite estructurar la lógica de control de manera clara y comprensible. Este enfoque modular no solo facilita la programación de secuencias complejas, sino que también asegura la escalabilidad y simplificación del mantenimiento del sistema. Además, se integrará la metodología GEMMA que complementa la programación Grafcet al proporcionar un marco sistemático para gestionar los diferentes modos de operación de la línea de producción, como la puesta en marcha, la producción normal, las paradas planificadas y emergencias. De este modo, Grafcet estructurará la lógica de control y GEMMA garantizará una transición eficiente y segura entre los estados funcionales del sistema, optimizando tanto el diseño como la operatividad del proceso. Adicionalmente, se desarrollará una aplicación HMI en una pantalla KTP700 Basic PN, diseñada para la manipulación y operación directa de la línea de producción. Esta aplicación permitirá al operador interactuar de manera intuitiva con el sistema, ajustando parámetros críticos y controlando los equipos en tiempo real. Por otra parte, el sistema SCADA será desarrollado en WinCC RT Advanced, enfocado en la supervisión global de la planta, proporcionando una visualización centralizada y detallada del estado de todas las etapas del proceso productivo, además de alertas y datos históricos que faciliten una toma de decisiones eficiente. Para llevar a cabo el proyecto sin necesidad de hardware físico, se empleará PLCSIM como herramienta para simular el funcionamiento del PLC, permitiendo diseñar y probar todas las funcionalidades en un entorno virtual. Un aspecto clave del proyecto es la comunicación entre TIA Portal, WinCC y Factory I/O, que se establecerá mediante el uso de un servidor OPC utilizando el software KEPServerEX. Este protocolo de comunicación asegura la interoperabilidad entre los distintos componentes del sistema, permitiendo una transferencia de datos eficiente y segura, necesaria para mantener la sincronización y el control centralizado de la planta. |
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