Diseño e implementación de un sistema de control con conexión IoT y aplicación móvil para una máquina de inyección de plástico marca Battenfeld

En Colombia actualmente la industria del plástico ha tomado mucha fuerza debido al uso cotidiano de productos hechos de plástico, gran parte de estos productos son fabricados por pequeñas y medianas empresas dónde la mayoría de maquinaria empleada en el proceso está operando con tecnología obsoleta...

Full description

Autores:
Leyton Losada, Diego Alberto
Delgado Ochoa, Jhonatan
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/40751
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/40751
Palabra clave:
App
Automatización
Actuadores hidráulicos
Contactores
Control automático
IoT
Plástico
PLC
Microcontrolador
Ingeniería en Control -- Tesis y disertaciones académicas
Automatización industrial
Internet de las cosas (IoT)
Control PID
Supervisión de procesos industriales
Aplicaciones móviles en la industria
Protocolo ModBus RTU
Industria del plástico en Colombia
Optimización de recursos en PYMES
Tecnología de bajo costo
Cuarta revolución industrial
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description En Colombia actualmente la industria del plástico ha tomado mucha fuerza debido al uso cotidiano de productos hechos de plástico, gran parte de estos productos son fabricados por pequeñas y medianas empresas dónde la mayoría de maquinaria empleada en el proceso está operando con tecnología obsoleta y poca innovación en supervisión, estas empresas generalmente no tienen acceso a una automatización de calidad debido a los altos costos en elementos y mano de obra, por esta razón se requiere desarrollar e implementar innovación en tecnología de bajo costo con el fin de optimizar recursos y tener mejor supervisión del proceso. Se presenta la automatización y puesta en marcha de una máquina inyectora de plástico de marca Battenfeld para la empresa Mecaniplast ubicada en Kennedy, para su actualización tecnológica desarrolla de una App para realizar la supervisión de unidades producidas y tiempo de operación en tiempo real del proceso, optimizando de esta manera el proceso de producción. Dentro de los dispositivos instalados para la adecuación tecnológica se encuentra un PLC, una pantalla HMI, un microcontrolador IOT el cual interactúa con el PLC de la máquina a través del protocolo industrial ModBus RTU y se comunica por internet con una app para la supervisión de la producción. Por otro lado, se diseñó e implementó un sistema de control de posición PID para el cierre del molde, ya que se requiere que este haga su avance lo más rápido posible pero que tenga una desaceleración antes de llegar a su final de carrera para que no se presente un choque brusco con las partes. Como resultado del desarrollo de este proyecto se logra poner en marcha la máquina inyectora de plástico con un sistema de control PID para el cierre de molde que brinda mayor rendimiento y menor desgaste de las piezas mecánicas. Por otro lado, se obtiene una aplicación para supervisar la producción de la máquina a través de internet lo que le brinda una conexión con el concepto de la cuarta revolución industrial.
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Se presenta la automatización y puesta en marcha de una máquina inyectora de plástico de marca Battenfeld para la empresa Mecaniplast ubicada en Kennedy, para su actualización tecnológica desarrolla de una App para realizar la supervisión de unidades producidas y tiempo de operación en tiempo real del proceso, optimizando de esta manera el proceso de producción. Dentro de los dispositivos instalados para la adecuación tecnológica se encuentra un PLC, una pantalla HMI, un microcontrolador IOT el cual interactúa con el PLC de la máquina a través del protocolo industrial ModBus RTU y se comunica por internet con una app para la supervisión de la producción. Por otro lado, se diseñó e implementó un sistema de control de posición PID para el cierre del molde, ya que se requiere que este haga su avance lo más rápido posible pero que tenga una desaceleración antes de llegar a su final de carrera para que no se presente un choque brusco con las partes. Como resultado del desarrollo de este proyecto se logra poner en marcha la máquina inyectora de plástico con un sistema de control PID para el cierre de molde que brinda mayor rendimiento y menor desgaste de las piezas mecánicas. Por otro lado, se obtiene una aplicación para supervisar la producción de la máquina a través de internet lo que le brinda una conexión con el concepto de la cuarta revolución industrial.In Colombia today the plastics industry has taken a lot of strength due to the daily use of products made of plastic, a large part of these products are manufactured by small and medium-sized companies where most of the machinery used in the process is operating with obsolete technology and little innovation. In supervision, these companies generally do not have access to quality automation due to the high cost of elements and labor, for this reason it is necessary to develop and implement innovation in low-cost technology in order to optimize resources and have better supervision. of process. The automation and start-up of a Battenfeld brand plastic injection machine for the company Mecaniplast located in Kennedy is presented, for its technological update it develops an App to carry out the supervision of units produced and operation time in real time of the process, thus optimizing the production process. Among the devices installed for technological adaptation there is a PLC, an HMI screen, an IOT microcontroller which interacts with the machine's PLC through the ModBus RTU industrial protocol and communicates over the internet with an app for monitoring the production. On the other hand, a PID position control system was designed and implemented for the closure of the mold, since it is required that it advance as quickly as possible but that it has a deceleration before reaching its end of travel so that it does not there is a sudden collision with the parts. As a result of the development of this project, it is possible to start up the plastic injection machine with a PID control system for the closure of the mold that provides greater performance and less wear of the mechanical parts. On the other hand, you get an application to monitor the production of the machine through the internet, which gives you a connection with the concept of the fourth industrial revolution.pdfspaAtribución 4.0 InternacionalAttribution-NoDerivatives 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/Abierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2AppAutomatizaciónActuadores hidráulicosContactoresControl automáticoIoTPlásticoPLCMicrocontroladorIngeniería en Control -- Tesis y disertaciones académicasAutomatización industrialInternet de las cosas (IoT)Control PIDSupervisión de procesos industrialesAplicaciones móviles en la industriaProtocolo ModBus RTUIndustria del plástico en ColombiaOptimización de recursos en PYMESTecnología de bajo costoCuarta revolución industrialAppAutomationHydraulic actuatorsContactorsAutomatic controlIoTPlasticPLCMicrocontrollerDiseño e implementación de un sistema de control con conexión IoT y aplicación móvil para una máquina de inyección de plástico marca BattenfeldDesign and implementation of a control system with IoT connection and mobile application for a Battenfeld brand plastic injection molding machinebachelorThesisMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f[1] La República, “La industria del plástico creció 22,2% frente a 2020 en el primer semestre,” La revolución del plástico, 2021. https://www.larepublica.co/especiales/la-revolucion-del-plastico/la-industria-del-plastico-crecio-22-2-frente-a-2020-en-el-primer-semestre-3233461.[2] J. J. García Montoya, E. A. Hernández Hernández, and L. F. Muñoz Valencia, “Adecuación tecnológica de la máquina de inyección de plástico del laboratorio de mecánica, de la Universidad Tecnológica de Pereira,” Ing. mecatrónica, vol. 66, no. 1997, pp. 37–39, 2013, [Online]. Available: http://hdl.handle.net/11059/4371.[3] C. Cadena and A. Meza, “Diseño de una máquina inyectora de plástico,” p. 94, 2006.[4] E. C. A. BERMUDEZ and E. V. RODRIGUEZ, “Automatización De Una Máquina Inyectora Ottogalli De Dos Tornillos Para La Empresa Croydon Colombia S.a.,” Univ. Dist. Fr. Jose Caldas, vol. 87, no. 1-2, pp. 149–200, 2019.[5] J. Enrique and B. Sotomayor, “FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA : INGENIERÍA ELECTRÓNICA MENCIÓN : SISTEMAS INDUSTRIALES PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INDUSTRIALES TEMA : Automatización y puesta en marcha de máquina inyectora Reed 100 en Plásticos Ecuatorianos S . A . JON,” Univ. POLITÉCNICA Sales, 2013.[6] M. GONZÁLEZ, “Definición De Estrategias De Adopción De La Cuarta Revolución Industrial Por Parte De Las Empresas En Bogotá, Aplicables a Pymes En Colombia,” Univ. Católica Colomb., vol. 151, no. 1, pp. 430–439, 2018.[7] E. A. S. Marin, “Modelado De Un Sistema De Inyeccion De Materiales Termplasticos Con Propositos De Simulacion Y Validacion Experimental,” Univ. Tecnol. pereira, 2005.[8] B. Kuo, sistemas De Control Automatico. Mexico: PRENTICE-HALL, 2010.[9] F. Morilla García, F. Rodríguez Rubio, and M. Ortega Linares, “Ingeniería de control,” Dyna (Bilbao), vol. 77, no. 3, pp. 20–26, 2002.[10] J. Henríquez and J. Martínez, “Identificación y sintonización de controladores PID para procesos de integración.,” Metod. Sintonizacion, p. 33, 2019.[11] C. Yépez and O. Apolinario, “Modelado y control de posición en un cilindro de doble efecto utilizando Pid y Pid-difuso con matlab y labview.,” 2017.[12] Xinje, “XC Series Programable Controller,” [Online]. 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Sevillano, “Maquinas inyectoras - Caracteristicas del proceso,” Univ. politécnica Madrid, p. 38, 2010.[20] HEC-HMS, “Technical Reference Manual,” US Army Corps Eng., no. March, p. 155, 2000, [Online]. Available: http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/documentation/HEC-HMS_Technical_Reference_Manual_(CPD-74B).pdf.ORIGINALTrabajo de gradoTrabajo de gradoTrabajo de gradoapplication/pdf4599160https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/81250067-77f0-4c06-a059-b07cbbc3afca/downloadbf6030b75829ed859c0e4c48e28b0808MD54Licencia de uso y autorizaciónLicencia de uso y autorizaciónLicencia de uso y autorizaciónapplication/pdf323399https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/2d955021-ef88-4aa7-a991-e980c6fd9945/download0adccbb364d725ce106402c98442346eMD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8799https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/3a08a023-50a3-4c34-b0e9-a3124251ba1e/downloadf7d494f61e544413a13e6ba1da2089cdMD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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