Diseño y simulación de un sistema electro-neumático para un proceso de llenado, empaque y embalaje para la industria alimenticia

Abstract

[Resumen] Este Trabajo de Fin de Grado tiene como finalidad diseñar y simular un sistema electroneumático para un proceso de llenado, empaque y embalaje en la industria alimenticia. Se implementará un subsistema operativo que integra varias tecnologías: por un lado, la neumática que comprenderá todos los actuadores, electro-válvulas y los elementos para la regulación y seguridad; por otro, la electrónica de potencia para controlar un servomotor que gobierna la cinta que desplaza los envases del producto acorde a las exigencias del proceso. Para el control: se ha desarrollado un subsistema de mando con supervisión en tiempo real, implementado con un PLC y un interfaz hombre-máquina (HMI). De esta manera, se monitoriza el proceso, aumentado así la seguridad del trabajador y de la máquina. Para el desarrollo del mando se ha empleado la plataforma de ingeniería “TIA Portal” de Siemens. En resumen, se plantea una solución que permite el control y supervisión del proceso de forma eficiente y segura tanto como para el trabajador como para la máquina. Para su consecución, además de la simulación mediante software, se ha realizado un montaje físico en el laboratorio multidisciplinar de Hidráulica y Neumática de la Escuela Politécnica Superior.

[Resumo] A finalidade deste Traballo Fin de Grao é deseñar e simular un sistema electro pneumático para un proceso de recheo, envasado e empacado na industria alimentaria. Implantarase un subsistema operativo que integra varias tecnoloxías: por unha banda, pneumática que comprenderá todos os actuadores, electro válvulas e os elementos para a regulación e seguridade; por outra, a electrónica de potencia para controlar un servomotor que rexe a cinta que move os envases do produto segundo os requisitos do proceso. Para o control: desenvolveuse un subsistema de control con supervisión en tempo real, implantado cun PLC e unha interface home-máquina (HMI). Deste xeito, contrólase o proceso, aumentando así a seguridade dos traballadores e das máquinas. A plataforma de enxeñería "TIA Portal" de Siemens utilizouse para o desenvolvemento do control. En resumo, proponse unha solución que permite o control e supervisión do proceso dun xeito eficiente e seguro tanto para o traballador como para a máquina. Para conseguilo, ademais da simulación mediante software, levouse a cabo unha montaxe física no laboratorio multidisciplinar de Hidráulica e Pneumática da Escola Politécnica Superior.

[Abstract] The purpose of this Final Degree Project is to design and simulate an electro pneumatic system for a filling and packing process in the food industry. It will be implemented an operating subsystem that integrates several technologies: on the one hand, pneumatics that will comprise all the actuators, electro valves and the elements for regulation and safety; on the other, the power electronics to control a servomotor that governs the belt that moves the product containers according to the process requirements. For control: a control subsystem with real time supervision has been developed, implemented with a PLC and a human machine interface (HMI). In this way, the process is monitored, thus increasing worker and machine safety. The engineering platform "TIA Portal" from Siemens was used for the development of the control. In summary, a solution is proposed that allows the control and supervision of the process in an efficient and safe way both for the worker and for the machine. To achieve this, in addition to simulation using software, a physical assembly has been carried out in the multidisciplinary laboratory of Hydraulics and Pneumatics of the Higher Polytechnic School.