Los gemelos digitales son una de las tecnologías disruptivas presentadas desde la industria 4.0. La posibilidad de tener una representación digital de un sistema de producción brinda la oportunidad de simular y realizar análisis de los procesos industriales, detectar posibles fallas antes de que sucedan, evitando mantenimientos correctivos y además la posibilidad de mejorar su eficiencia generando estrategias de funcionamiento diferentes a las ya establecidas. A partir de la integración de las características técnicas de las plantas de producción, datos históricos de su comportamiento en el tiempo y la aplicación de técnicas de analítica, es posible obtener la representación digital de un sistema real. En este artículo se presenta el diseño e implementación del sistema digital de una fábrica de refrescos didáctica, conformada con equipos industriales.  Se realiza la implementación de la representación digital de la fábrica didáctica, a partir de la recopilación de datos técnicos, modelado de piezas, adaptación de señales, diseño de la estrategia de control, comunicación entre dispositivos y validación del gemelo digital. El resultado obtenido es el gemelo digital, que en apariencia y funcionamiento simula con buena aproximación a la planta real. Con este modelo digital es posible realizar técnicas de puesta en marcha del proceso de manera virtual y establecer comunicación con el sistema real.

La versatilidad mostrada por los autómatas programables los ha llevado a situarse entre los principales equipos de control de procesos industriales en el mundo. La potencialidad de los lenguajes de programación permite estructuraren ellos estrategias de control inteligente. Se presenta la implementación de un control difuso en un autómata programable, definiendo rutinas específicas para la realización de la máquina de inferencia, lo cual representa economíade recursos y abre las puertas para implementar estrategias de inteligencia computacional en autómatas programables.

No hay resúmenes disponibles. ECA Estudios Centroamericanos, Vol. 66, No. 727, 2011: 549-551.

En este artículo se presenta el diseño de la estrategia de control para la reducción de ppm de ácido sulfhídrico, presente en el biogás crudo, extraído de unos biodigestores, mejorando así las condiciones del biogás para ser utilizado en generación eléctrica. Ante la falta de acceso a la planta, se aprovecha la disponibilidad de unos datos del funcionamiento de la torre de filtración, y utilizando redes neuronales artificiales se obtiene un modelo del proceso. Se construye con este modelo un lazo de control PID, en Simulink, para determinar los parámetros de sintonía del controlador que permitan obtener el desempeño adecuado del proceso. Para desarrollar el programa de control en un autómata programable, se utiliza la aplicación TIA Portal de Siemens, implementando la estrategia de control en un PLC serie      S7-1500. Mediante intercambio de datos entre la aplicación TIA Portal y Simulink. a través de una aplicación OPC, se determina el comportamiento del proceso de acuerdo a las condiciones de diseño establecidas. Se diseña una interfaz gráfica de usuario, HMI, desde la cual el operario puede visualizar el estado del proceso o modificar algunas condiciones de su funcionamiento.

La transformación digital de los procesos industriales está enfocada inicialmente a la obtención de datos del proceso, para posteriormente convertirlos en información que permita tomar decisiones oportunas, para obtener mejoras en la cadena de valor del proceso. La comunicación máquina - máquina, M2M, está orientada al intercambio de información entre las maquinas en un proceso industrial, lo cual ha permitido implementar sistemas de control distribuido. El internet de las cosas, IoT, tecnología propuesta desde industria 4.0, está planteando la posibilidad de comunicación no solo a nivel de máquinas, sino también la comunicación con los clientes, los proveedores, con todos los actores en la cadena de valor de la empresa. Esta comunicación horizontal y vertical se está logrando a través de protocolos de comunicación como MQTT, RFID, OPC UA, protocolos basados en Ethernet IP, objeto de estudio en el presente proyecto. En este artículo se presenta la caracterización de algunos de los protocolos de comunicación utilizados en IoT, para lo cual se utilizan aplicaciones de simulación para obtener y validar información proveniente de sensores y actuadores de una línea de fabricación; al realizar el análisis de la evaluación de cada uno de los protocolos que se utilizaron para este estudio se determina las altas prestaciones del protocolo OPC UA, sobre los otros estudiados. OPC UA es una alternativa bastante viable para la comunicación, soportado en su fácil implementación, está embebido en un número considerable de autómatas programables como los PLC S7 1500, de Siemens, los PLC BOSCH, además su velocidad de comunicación, como el tamaño de paquete que soporta, permite ajustarse a las necesidades de un entorno IIoT.