Control Ubicuo de una Máquina CNC: Prueba de Concepto para Aplicaciones de IoT Industrial
Autores: Aebersold, Stefan A.; Akinsolu, Mobayode O.; Monir, Shafiul; Jones, Martyn L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Control Ubicuo de una Máquina CNC: Prueba de Concepto para Aplicaciones de IoT Industrial
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Sistema integrado
Control de máquinas industriales
Prueba de concepto
Internet Industrial de las Cosas
Suite TCP/IP
Computadora de placa única
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se presenta un sistema integrado para controlar y gestionar una máquina de control numérico por computadora (CNC) industrial de última generación (Studer S33) utilizando una tableta comercialmente disponible (Samsung Galaxy Tablet S2) como prueba de concepto (PoC) para el control ubicuo de máquinas industriales. Como PoC, el sistema propuesto proporciona información útil para apoyar el desarrollo posterior de sistemas completos para aplicaciones del Internet Industrial de las Cosas (IIoT). El sistema propuesto permite la cuasi-descentralización de la arquitectura de control de los sistemas de control industrial (ICS) convencionales basados en controladores lógicos programables (PLC) a través del intercambio de datos e información sobre el protocolo de control de transmisión y el conjunto de protocolos de Internet (TCP/IP) utilizando múltiples agentes. Basado en el conjunto de protocolos TCP/IP, se interconectan un dispositivo de red (Samsung Galaxy Tablet S2) y un dispositivo de red de campo de proceso (PROFINET) (Siemens Simatic S7-1200) utilizando una computadora de placa única (Raspberry Pi 4). También se configura un sistema de anulación que comprende principalmente botones de parada de emergencia y de reconocimiento utilizando la computadora de placa única. Las señales de entrada del sistema de anulación se transmiten al dispositivo PROFINET (es decir, la unidad de control industrial (ICU)) a través de TCP/IP. Se realiza un prototipo funcional completamente operativo como PoC para un sistema integrado destinado al control inalámbrico y ubicuo de la máquina CNC. El prototipo operativo como entidad comprende principalmente una interfaz hombre-máquina (HMI) móvil (de mano) sensible al tacto, una computadora de placa única blindada y un sistema de anulación, todo encajado en un estuche compacto con dimensiones físicas de 300 mm por 180 mm por 175 mm. Para evitar posibles ciberataques o amenazas en una medida razonable y garantizar la seguridad de la PoC, se implementa una autenticación multifactor (MFA) que incluye una contraseña administrativa y una dirección IP para controlar el acceso a la HMI ubicua basada en la web ofrecida por la PoC.
Descripción
En este documento, se presenta un sistema integrado para controlar y gestionar una máquina de control numérico por computadora (CNC) industrial de última generación (Studer S33) utilizando una tableta comercialmente disponible (Samsung Galaxy Tablet S2) como prueba de concepto (PoC) para el control ubicuo de máquinas industriales. Como PoC, el sistema propuesto proporciona información útil para apoyar el desarrollo posterior de sistemas completos para aplicaciones del Internet Industrial de las Cosas (IIoT). El sistema propuesto permite la cuasi-descentralización de la arquitectura de control de los sistemas de control industrial (ICS) convencionales basados en controladores lógicos programables (PLC) a través del intercambio de datos e información sobre el protocolo de control de transmisión y el conjunto de protocolos de Internet (TCP/IP) utilizando múltiples agentes. Basado en el conjunto de protocolos TCP/IP, se interconectan un dispositivo de red (Samsung Galaxy Tablet S2) y un dispositivo de red de campo de proceso (PROFINET) (Siemens Simatic S7-1200) utilizando una computadora de placa única (Raspberry Pi 4). También se configura un sistema de anulación que comprende principalmente botones de parada de emergencia y de reconocimiento utilizando la computadora de placa única. Las señales de entrada del sistema de anulación se transmiten al dispositivo PROFINET (es decir, la unidad de control industrial (ICU)) a través de TCP/IP. Se realiza un prototipo funcional completamente operativo como PoC para un sistema integrado destinado al control inalámbrico y ubicuo de la máquina CNC. El prototipo operativo como entidad comprende principalmente una interfaz hombre-máquina (HMI) móvil (de mano) sensible al tacto, una computadora de placa única blindada y un sistema de anulación, todo encajado en un estuche compacto con dimensiones físicas de 300 mm por 180 mm por 175 mm. Para evitar posibles ciberataques o amenazas en una medida razonable y garantizar la seguridad de la PoC, se implementa una autenticación multifactor (MFA) que incluye una contraseña administrativa y una dirección IP para controlar el acceso a la HMI ubicua basada en la web ofrecida por la PoC.