Control y supervisión para un prototipo de proceso de embotellado bajo el estándar IEC 61131-3

Abstract

En la actualidad, el rápido desarrollo e implementación de nuevas tecnologías están llevando a las industrias a buscar constantemente formas de mejorar su eficiencia y competitividad en un entorno empresarial cada vez más dinámico y desafiante. En este contexto, la adopción de prácticas de manufactura flexible, reconfigurable y sostenible se vuelven fundamentales. Estas prácticas no solo dependen de una infraestructura sólida, sino también de sistemas de control robustos que garanticen el óptimo funcionamiento de los procesos.

El presente trabajo describe la implementación de un sistema de control y supervisión para el módulo de reciclaje de una maqueta prototipo que representa un proceso de embotellado industrial. El módulo en cuestión está conformado por un brazo robótico de 4 grados de libertad con una pinza como efector final, 3 bandas transportadoras, un riel con carro transportador, sensores fotoeléctricos y de límite, pistones de doble y simple efecto con retorno por muelle. El proceso de reciclaje consiste en usar el robot para mover una caja con 4 botellas a la banda transportadora, la cual las llevará hacia la zona de vaciado simulada con pistones, para finalmente llegar a la zona de reciclado donde el robot se encargará de separar las botellas de la caja para reintegrarlas al proceso.

Por otra parte, se diseñó un sistema de control de movimiento para las bandas transportadoras, con el fin de evitar movimientos bruscos que puedan comprometer la calidad de los productos, reducir el desgaste mecánico en las bandas y optimizar el consumo energético. Además, la implementación de un sistema de monitoreo del consumo energético proporciona datos cruciales con el potencial de convertirse en información accionable que permita tomar decisiones más inteligentes y eficientes.

Para lograr estos objetivos, se utilizó el estándar industrial IEC 61131 para el diseño de la arquitectura de control, la metodología GRAFCET para la implementación de las rutinas de control y View of Things, una de las tecnologías de visualización más recientes, para el desarrollo de la interfaz de supervisión. Todo lo anterior respaldado por un previo y exhaustivo estudio del prototipo.

Tras la implementación del sistema de control y supervisión, se logró no solo la automatización y optimización del módulo en cuestión, sino también la capacidad de monitorear y gestionar el proceso desde cualquier dispositivo móvil gracias a la interfaz de supervisión web implementada. Además, con estas acciones, se consiguió validar con éxito la arquitectura de control propuesta, demostrando su eficacia y fiabilidad para entornos industriales a mayor escala.