Sistema de supervisión y control de una celda de manufactura a través de tecnologías habilitantes de internet industrial de las cosas
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 Univer...
| Main Authors: | , |
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| Other Authors: | |
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2022
|
| Subjects: | |
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| author | Chuya Machuca, Alex Fernando Álvarez Murudumbay, Edwin Xavier |
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| author_sort | Chuya Machuca, Alex Fernando |
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| description | 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
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-385552022-09-08T13:04:46Z Sistema de supervisión y control de una celda de manufactura a través de tecnologías habilitantes de internet industrial de las cosas Chuya Machuca, Alex Fernando Álvarez Murudumbay, Edwin Xavier Minchala Ávila, Luis Ismael Electrónica Procesamiento de datos Inteligencia artificial Aplicaciones informáticas 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. This document describes the development of a monitoring system for a manufacturing cell. The implementation of this system utilizes enabling technologies from the Industrial Internet of Things IIoT. The University of Cuenca’s Electrical Machines Laboratory owns a flexible manufacturing cell FMC that has been mostly left in disuse. This project is purposed to take advantage of this FMC. This cell consists primarily of actuators and sensors. These devices all interface with a PiXtend, a component of the FMC. Additionally, a Raspberry Pi acts as an Interface between the industrial components and a cloud computing platform. The communication between the PLC and the Raspberry Pi is by use of the OPC-UA protocol. A client software program on the Raspberry Pi receives data from an OPC-UA server. It interfaces with the cloud server by way of the MQTT protocol. This online server manages, processes and stores a database of the generated industrial data. This project considers both the hardware and software necessary for producing, compiling, transmitting, storing and processing the data stream. The process of compiling the data is carried out on the PiXtend, while the data storage is done locally as well as uploaded to the cloud server by way of the Raspberry Pi. The control and monitoring can be done with a low-cost local computer as well as remotely through other devices. The cloud server communicates through WebSockets. With the use of a webpage interface, it’s possible to monitor the various industrial processes. Various traffic tests are also carried out between the different protocols as well as a qualitative comparison of the FMC performance with the use of specific tools designed for the IIoT. Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones Cuenca 2022-03-14T16:07:52Z 2022-03-14T16:07:52Z 2022-03-14 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/38555 spa TET;124 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 94 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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