Desarrollo de un sistema HMI para un almacen automatizado

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA

Desarrollo de un sistema HMI
para un almacén automatizado
-Proyecto fin de carrera-

AUTOR: ESTHER SALICHS SAN JOSÉ
DIRECTOR: MIGUEL ÁNGEL SALICHS

INGENIERÍA INDUSTRIAL

LEGANÉS, MADRID
ABRIL 2012

1. INTRODUCCIÓN

3

2. ALMACENES

7

Consideraciones para el diseño de un almacén
Tipo ynúmero de materiales
Unidad de carga
Equipo de almacenamiento

8
8
8
12

Tipos de almacenes
Según su relación con el flujo de producción
Según el material a almacenar
Según su localización
Según su función logística

13
13
13
13
14

Operaciones fundamentales

15

Transportadores
Tipos

16
16

Métodos de almacenamiento
Métodos Tradicionales (No Automatizados)Métodos no Tradicionales (Sistemas de Almacenamiento Automatizados)

20
20
20

Gestión de almacenes
Fundamentos y principios
Importancia y objetivos
Procesos de la Gestión de Almacenes

24
24
24
25

3. SISTEMAS DE SUPERVISIÓN

35

SCADA
Características de un sistema SCADA
Prestaciones
Requisitos
Funciones del SCADA
Como facilitan las tareas de diseño los paquetes orientadosHMI/SCADA
Componentes de Hardware
Elección de un SCADA
Flujo de la información
Estructura y componentes
Interfaces de comunicación
Tecnologías de integración
Implantación de un sistema SCADA funcional
Productos comerciales

35
37
39
40
40
41
42
44
44
45
48
48
51
52

HMI

53

1

Funciones de un Software HMI
Tipos de Software utilizados
Estructura general del softwareHMI
Comunicación
Tendencias

54
55
55
57
57

4. HMI V1

59

Conexión
TCP (Transmission Control Protocol)
UDP (User Datagram Protocol)
Protocolo utilizado
Configuración OPC Server
Conexión OPC-HMI
Carga de variables del PLC

60
60
61
63
64
72
73

Estructura de las pantallas

75

5. HMI V2

89

6. PANTALLAS OP

99

OP del carro

102

OP de entrada

106OP de salida

111

7. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS

113

8. REFERENCIAS

117

Almacén
SCADA
HMI
Protocolos de comunicación

2

117
117
118
118

1. Introducción
Cada vez más, los sectores en los que antes se trabajaba de forma artesanal han ido
evolucionado de diferentes formas hacía un cierto grado de automatización. Dentro del sector
secundario, esta evolución seha producido especialmente en la industria. Una de las partes
más importantes de muchas fábricas es el almacén, y su importancia tanto económicamente
como a nivel logístico, hace que sea un punto clave para dicha evolución.
Una de las funciones claves a la hora de automatizar un almacén es tener la capacidad de
supervisar lo que pasa en él. Para ello, se hace uso de HMI, interfaceshumano-máquina
diseñados para supervisar el proceso proporcionando comunicación con los dispositivos de
campo (controladores autónomos). También proveen de toda la información que se genera en
el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros usuarios
supervisores dentro de la empresa.
En este proyecto se ha desarrollado un sistema HMI para un almacén automatizado de unadeterminada instalación. El HMI ha sido instalado y probado en la instalación real.
Los objetivos que se plantearon para el proyecto fueron:
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Desarrollo de un sistema HMI en Visual Basic
Conseguir un programa lo más eficiente y rápido posible con el fin de conseguir que se
adapte lo máximo al análisis.
Desarrollar un interface con el que el operario pueda interactuar lo másfácilmente posible
y que se pueda adaptar adecuadamente a los futuros cambios.
Desarrollar un HMI lo más completo posible, que permita no sólo poder supervisar lo que
sucede en el almacén, sino otras funciones posibles, como dar o modificar órdenes de una
mesa y rearmar los fallos.
Desarrollar un programa de fácil accesibilidad y modificación para que se pueda adaptar
de forma sencilla a...