Desarrollo de sistemas ciber-físicos de producción para Procesamiento por lotes usando normas IEC-61499 e ISA-88

Abstract

RESUMENUn sistema Ciber-Físico de Producción Industrial (CPPS) dota a los dispositivos de control industriales actuales de altas capacidades de computación, almacenamiento y comunicación tanto local como remota convirtiéndolos en dispositivos inteligentes y autónomos. Usando los conceptos del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) podemos inferir que los CPPS están, conectados entre sí y a su vez conectados con el mundo virtual de las redes digitales globales. Esto ha llevado a la adopción por parte de las empresas de normas como IEC-61499 que permiten modelar y desarrollar sistemas distribuidos flexibles y configurables. Otra norma muy usada es ISA 88 que ofrece un conjunto coherente de modelos y terminología para el control de procesos de fabricación por lotes que pueden ser implementados bajo IEC-61499 para diseñar CPPSs inclusive usando dispositivos de bajo coste. El siguiente trabajo propone el desarrollo de aplicaciones de control distribuido en CPPS bajo norma IEC-61499 en hardware empotrado de bajo coste como son las tarjetas BeagleBone Black y Raspberry PI; teniendo de base los modelos presentados en la norma ISA-88 que permitirán el desarrollo de algoritmos de control distribuido encapsulados dentro de Bloques de Funciones (FBs) el cual es el modelo fundamental de la norma IEC-61499.Palabras clave: IEC-61499, ISA-88, sistemas discretos, control por lotes, industria 4.0. ABSTRACTA cyber-physical system integrates capacities such as computing, storing and communication along with others in the physical world such as objects tracking and/or objects controlling. According to the IIoT concepts it is possible to infer that CPPS systems are normally connected to each other, and also connected to the virtual world of global digital networks. It is here where, introducing the IEC-61499 standard, will allow the CPPS to implement distributed, flexible and reconfigurable controllers. In the industrial context, the ISA-88 regulation offers a coherent set of standards and terminology for batch control and defines models: physical model, controlling model etc., for this kind of industries. That is why it is necessary to provide the industry with low-cost alternatives which could redirect the CPPS development to a new variety of devices. This paper proposes the development of the FBs networks needed in the integration of distributed control systems with the use of two embedded hardware like: BeagleBone Black and Raspberry PI; having the models presented in the ISA-88 standard as the base for developing the control algorithms encapsulated inside the FBs of control.

Brecha competencial de los ingenieros industriales frente a un entorno disruptivo de la industria 4.0

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