Paper - implementacion del control touch

REVISTA CIENTÍFICA DE LA FACULTAD DE MECÁNICA-ESPOCH, Vol. 1, No. 1, 2015
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“IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL TOUCH DEL MÓDULO
SELECTOR DE METAL Y PLÁSTICO Y MONITOREO POR
SISTEMA SCADA”
Guamá Bonilla Jonathan Daniel, Pincay Agreda Angel Edwin
Facultad de Mecánica, ESPOCH
Riobamba - Ecuador
Autor para correspondencia: slijonnydan06@hotmail.com, angel_edwin17@hotmail.es
RESUMEN
El laboratorio de Automatización Industrial de la Escuela de Ingeniería Industrial cuenta con un
módulo denominado Selector de Metal y Plástico, la cual simula un proceso industrial con la ayuda de
actuadores,sensores,un PLC S7-1200, entre otros dispositivos.
Se procedió a verificar la funcionalidad del módulo didáctico e implementar el control Touch y
monitoreo por sistema SCADA. El control del módulo se lo realiza mediante una conexión
inalámbrica entre el dispositivo móvil y el PLC, para efectuar dicha comunicación se desarrolló una
aplicación en sistema operativo Android, una programación en una placa arduino. El sistema SCADA
se implementó en el entorno WinCC propio de las utilidades que nos proporciona siemens.
Se instalaron los nuevos equipos los cuales servirán para construir el control touch del proceso
con monitoreo por sistema SCADA, se continuó con la elaboración de la nueva programación, la
configuración del panel HMI y la comunicación del ordenador con el nuevo sistema.
Se elaboró un manual de operación y mantenimiento en los cuales se detallan de manera correcta
los pasos que se debe seguir para el uso del sistema.
Esta nueva tecnología que se implementó en el módulo de manera didáctica, se lo realiza con el
fin de dar a conocer que existen tecnologías fáciles de manipular que tienen la tarea fundamental de
proteger la vida de un operario. Dicha tecnología permite el control del sistema de manera remota, de
esta manera se realiza una mejora de la productividad de la empresa ahorrando dinero y tiempo.
Palabras clave: Control, Procesos,Scada,Android.
ABSTRACT
The laboratory of Industrial Automation of the Engineering Industrial School has a module named
Selector of Metal and Plastic, which simulates an industrial process with the help of a few actuators,
sensors, a PLC S7-1200, among other devices.
It proceeded to verify the functionality of the training module and implement the Touch control
and monitoring for SCADA system. The module control is performed via a wireless connection
between the mobile device and the PLC, to make such communication was developed an application
on Android OS, programming in an arduino board. The system was implemented in the own utilities
WinCC environment provided by Siemens.
The new equipment which will be used to build the touch of the process control were installed
with monitoring for SCADA system, continued with the preparation of the new programming, HMI
panel configuration and the computer communication with the new system.

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It was an operation and maintenance manual which details the steps that must be followed for the
use of the system properly.
This new technology is implemented in the module in a didactic way, it is done in order to know
that there are easy to manipulate technologies, which have the fundamental task of protecting the life
of an operator. This technology allows the control of the remote system, this way is an improvement
of the productivity of the company saving money and time.
Keywords: Control, Processes, Scada,Android.
1. INTRODUCCIÓN
La competitividad dentro de la industria
siempre ha funcionado como una estrategia,
pero en los últimos años es donde alcanzo
niveles extremos, ahora no solo es importante
obtener un producto terminado, sino también
hacerlo con eficiencia y eficacia dentro de los
tiempos operativos y con el mínimo margen de
error, lo que con lleva a la industria a utilizar
equipos complejos compuestos por sistemas
mecánicos, eléctricos, electrónicos, neumáticos
e hidráulicos, los que interactúan entre sí para
lograr que los sistemas productivos trabajen
con mayor flexibilidad, versatilidad, seguridad
y confiabilidad, así como un bajo consumo de
energía.
Es de gran utilidad aplicar todos los
recursos tecnológicos para la mejora continua
de los procesos productivos, por lo cual se
utiliza como medio fundamental para la
aplicación en un módulo reciclador de
materiales con un sistema de mando
automatizado para la simulación de procesos
industriales con un control por pantalla Touch
y Sistema Scada; muy utilizada en la industria
y de gran beneficio para la formación
académica de la comunidad politécnica.
Los grandes cambios que está afrontando
el país en la modificación de la matriz
productiva exige a instituciones educativas
como la “ESPOCH” actualizarse
tecnológicamente para poder preparar
profesionales que cumplan con las expectativas
que requiere el país, además de reforzar los
conocimientos en tecnologías inalámbricas y
mandos touch de los estudiantes de la Escuela
de Ingeniería Industrial perteneciente a la
facultad de Mecánica de la Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo, la implementación
de estas tecnologías de forma didáctica
pueden contribuir a la enseñanza de las
cátedras de una manera práctica, aportando de
esta manera a la formación de profesionales de
calidad capaces de desempeñarse en el campo
laboral con mayor eficiencia.
2. MÉTODO Y MATERIALES
El módulo selector de metal y plástico está
construido en su mayoría con tubo cuadrado de
una pulgada y 2 milímetros de espesor, sus
dimensiones son 210 x 110 x 115 cm. tantoen
largo,alto yprofundidadrespectivamente.
Para poder desarrollar el sistema SCADA y el
control inalámbrico del proceso primeramente
se efectuó un análisis de la situación actual del
módulo para de esta manera conocer la
funcionalidad del sistema. Dicho análisis
arrogo que el módulo operaba a velocidades
muy altas para dicho proceso además de
producir demasiadas vibraciones y ocupar
demasiado espacio Físico.
Figura 1. Módulo selector de metal y plástico
Para la repotenciación del módulo
didáctico se tomó en cuenta además de los
resultados que arrogo el análisis, los nuevos
equipos que se implementaran en el sistema.
La repotenciación del módulo comienza
con la modificación de su tablero de control y
mando, reduciendo su espacio físico

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considerablemente además de ser móvil y que
sus diferentes componentes se encuentren
separados correctamente.
Figura.2 Estructura del nuevo módulo selector
de metal y plástico.
Luego se efectuó un análisis de los
principales elementos del proceso y la
selección de los nuevos equipos que se
implementarán en base a catálogos
normalizados, tomando en cuenta ciertos
parámetros de selección
Se procedió a realizar el montaje y
conexión de los equipos e inmediatamente al
ajuste y alineación de cada elemento que
forma parte del proceso.
Finalmente se elaboró la nueva
programación en el PLC, la configuración del
panel HMI, la construcción de una nueva
aplicación, la elaboración de un circuito
relevador y la programación de una placa
arduino. El sistema SCADA se lo desarrolla en
el software WinCC para luego ser transferido
al panel HMI.
Y a continuación se efectúa las
respectivas pruebas y ajustes hasta lograr el
óptimo funcionamiento del módulo didáctico.
3. RESULTADOS
Realizando las diferentes pruebas al módulo
podemos constatar que la velocidad de
operación del proceso es la correcta y que las
vibraciones se han reducido considerablemente
de esta forma se puede garantizar la
funcionalidad de los nuevos equipos que se
implementaron en el sistema.
La selección y readecuación de los
elementos del sistema cumplen con el principal
objetivo el cual es garantizar el correcto
funcionamiento del proceso además de reducir
las vibraciones generadas por el motor
eléctrico.
El módulo selector de metal y plástico
está diseñado y repotenciado para desempeñar
una tarea específica, la cual es el reciclado de
materiales tanto de metal como de plástico.
El modulo dispone de tres tipos de
operación:
1. Directamente en el tablero de control y
mando.
2. Desde el PanelHMI.
3. Mediante un dispositivo móvil en el
cual este instalada la aplicación creada
con esta finalidad.
Figura 3. Módulo selector de metal y plástico.
Para la selección del motor eléctrico nos
guiamos en la potencia calculada, la cual es
0,15 HP, nos regimos a la tabla 1 donde nos
indica las potencias normalizadas.
Tabla 1. Potencias de motor normalizado
La selección de los cilindros neumáticos
se la realiza de acuerdo a la tabla 2 tomando
como referencia al diámetro calculado, el cual

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garantiza el correcto funcionamiento del
proceso de reciclado.
Tabla 2. Seleccion de cilindros neumaticos.
Según las características del módulo
didáctico y el PLC con el que opera se
procedió a seleccionar un panel HMI del
fabricante siemens con las siguientes
características:
Tabla 3. Datos técnicos HMI KTP400
Visualización
3,8 pulgadas STN, 4
escala de grises.
Resolución 320 x 240 px
Memoria de usuario 512 kb
Elementos de control 4 teclas de función
Recorte de instalación 123 x 99 mm
Panelfrontal 140 x 116 mm
Fondo 40 mm
Interfaces
1 x RJ 45 Ethernet
para PROFINET
Figura 4. Pantalla de presentación
El sistema SCADA cuenta con 4 pantallas
de presentación las cuales se encuentran
cargadas en el panel HMI instalado en el
módulo didáctico. En la primera pantalla se
encuentra especificado el título de la tesis,
sello de la escuela, nombres de los
desarrolladores. En las pantallas 2, 3 se
encuentra la simulación del proceso. Y por
último en la pantalla 4 se encuentra un
mensaje de alerta indicando si el proceso sufrió
algún imprevisto
4. DISCUSIÓN
Mediante los respectivos cálculos para obtener
la potencia que requiere el sistema de
transporte se comprobó que el motor que se ha
seleccionado cubre con la potencia necesaria
que requiere el sistema. Atreves del cálculo del
peso a vencer por los cilindro nos llevó a la
selección de dichos microcilindros.
De acuerdo el análisis realizado al módulo
se identificó la pantalla adecuada para la
realización del sistema SCADA.
Se realizó una aplicación en un
dispositivo móvil para el mando inalámbrico
del módulo con la ayuda de un interfaz con una
placa Arduino
5. CONCLUSIONES
Se procedió a realizar un análisis del módulo
didáctico selectora de metal y plástico con sus
respectivos componentes considerando:
funcionalidad y estética del mismo, con el
objetivo principal de alargar la vida de
operación del proceso además de garantizar la
seguridad de los nuevos equipos que se
implementaron en el módulo.
Se construyó el sistema SCADA para el
módulo didáctico selectora de metal y plástico
mediante la programación del PLC y la
configuración del panel de operador, los cuales
se comunican al proceso mediante un cable
Ethernet y una red Wi-Fi.
Se elaboró una aplicación para
dispositivos móvil Android la cual controla el
encendido y apagado del módulo de manera
inalámbrica.
Se realizó un manual de operación, de
mantenimiento y recomendaciones básicas de
seguridad con el único propósito de evitar

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daños en los equipos, operarios y alargar la
vida útil del módulo selectora de metal y
plástico.
RECONOCIMIENTOS
Se agradece a la Escuela de Ingeniería
Industrial de la ESPOCH por darnos la
oportunidad de cristalizar el objetivo del
presente trabajo.
Se agradece de manera especial a mis
estimados catedráticos Ing. Jhonny Orozco e
Ing. Eduardo García por su apoyo
incondicional para la elaboración del trabajo de
investigación.
BIBLIOGRAFÍA
Ingemecánica. sf. ingemecanica.com.
ingemecanica.com. [Online] sf sf, sf. [Cited:
Enero 06, 2015.]
http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tut
orialn121.html#seccion5.
IVREA, nstituto. 2005. arduino.cc. [Online]
2005. [Cited: ENERO 12, 2015.]
http://www.arduino.cc/.
Mestanza, Juan Carlos Santillán. 2008.
Monografias.com S.A. Monografias.com S.A.
[Online] Abril 1, 2008. [Cited: 01 04, 2015.]
http://www.monografias.com/trabajos58/dise
no-cintas-transportadoras/diseno-cintas-
transportadoras2.shtml#ixzz3O5xRYamK.
Riego, Antonio Ricoy. sf. IES San
Clemente. Licencia Creative Commons
Atribución-NoComercial 3.0 Unported.
[Online] sf sf, sf. [Cited: 01 03, 2015.]
https://sites.google.com/site/appinventormeg
usta/primeros-pasos.
Nomenclatura
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