DISEÑO Y DESARROLLO DE UN SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN PARA MODERNIZACIÓN DE UNA MÁQUINA EXTRUSORA DE CABLES BASADO EN PLC

JOEL SALINAS, MARCO ANDRÉS (2016)

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Tesis Pregrado

This paper presents the development and implementation of an automation system of an extruder machine based on PLC. First of all, the importance and motivations that justify the investment of an automation project will be seen. It also gives a brief description of the company in which was carried out the procedure. Automation systems that gives life to the project are studied and the mechanical elements which compose it. The emphasis will be on the extrusion process, data transmission system PROFIBUS and his status in a globalized world. Once studied the relevant elements and the various alternative solutions, the paper proceed to describe the modification, in order to highlight changes over systems that will endure. These changes will be studied in depth to determine the features of the new system. A brief introduction to instrumentation and variable speed drives is presented. Then the control philosophy will be described, which is implemented in "TIA Portal" environment. Programming is described showing the code lines. The treatment of local variables, analog value representation, generating functions, control loops, PID controllers and pulse-width modulation is also shown. To conclude, the block diagrams that detail the control strategy are displayed, as how are they interconnected to finally get graphs exhibit the evolution of variables over time and how they respond to the proposal philosophy of control.

El presente trabajo muestra el desarrollo y la implementación de un sistema de automatización de una maquina extrusora de cables basado en PLC. En primer lugar se habla de la importancia y de las motivaciones que justifican la inversión de un proyecto de automatización. También se da una breve descripción de la empresa en la cual fue llevado a cabo el procedimiento. Se estudian los sistemas de automatización que darán vida al proyecto, así como los elementos mecánicos que lo componen. Poniendo especial énfasis en el proceso de extrusión y el sistema de transmisión de datos PROFIBUS y su importancia en el mundo globalizado. Una vez estudiados los elementos pertinentes y las diferentes alternativas de solución, se procede a describir la modificación, para poder destacar las modificaciones por sobre los sistemas que perdurarán. Estas modificaciones serán estudiadas en profundidad para así determinar los alcances del nuevo sistema. Se presenta una breve introducción a la instrumentación y los accionamientos de velocidad variable. A continuación se procede a describir la filosofía de control, la cual es implementada en el software “TIA Portal” de SIEMENS. Se describe la programación mostrando las líneas de código que lo componen. Se muestra el tratamiento de variables locales y de periferia, representación de valores analógicos, generación de funciones, lazos de control, controladores PID y modulación por ancho de pulsos. Para concluir se muestran los diagramas de bloques que detallan la estrategia de control, y como se interconectan entre sí para finalmente conseguir graficas que muestran la evolución de las variables en el tiempo y como éstas responden a la filosofía de control propuesta.