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Sistema de supervisión y control de una celda de manufactura a través de tecnologías habilitantes de internet industrial de las cosas

Abstract:

Este documento describe el desarrollo de un sistema de supervisión de una celda de manufactura. La implementación de este sistema utiliza herramientas habilitantes del internet industrial de las cosas (Industrial Internet of the Things (IIoT)). En el laboratorio de máquinas eléctricas de la Universidad de Cuenca existe una celda de manufactura flexible (Flexible Manufacturing Cell (FMC)) que está en desuso. Este trabajo tiene el propósito de poner en marcha esta FMC. La FMC consta principalmente de actuadores y sensores. Estos dispositivos interactúan con un (Programmable Logic Controller (PLC)) (PiXtend) perteneciente a la FMC. Adicionalmente, un dispositivo Raspberry Pi actúa como interfaz entre la parte industrial y la computación en la nube. La comunicación entre el PLC y la Raspberry Pi se desarrolla a través del protocolo (Open Platform Communications-Unified Architecture (OPC-UA)). Un cliente instalado en la Raspberry Pi recibe datos del servidor OPC-UA. Por otra parte, la Raspberry Pi interactúa con un servidor en la nube a través del protocolo de comunicación (Message Queuing Telemetry Transport (MQTT)). Este servidor procesa, administra y almacena en una base de datos el flujo de datos industriales. Este trabajo considera el hardware y software requerido para producir, recopilar, transferir, almacenar y procesar flujo de datos. Los procesos de recolección de datos se ejecutan en el PiXtend, mientras que el almacenamiento de datos de manera local y transferencia al servidor en la nube se ejecutan en la Raspberry Pi. El control y monitoreo por parte del usuario se realizan mediante un ordenador de bajo coste local y en dispositivos de manera remota. El servidor en la nube envía la información a través de Websockets. Mediante una página web es posible realizar la supervisión. Se realizan pruebas de tráfico entre los diferentes protocolos de comunicación y una comparación cualitativa del funcionamiento de la FMC utilizando otras herramientas tecnológicas dirigidas al IIoT.