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Metodología y herramientas para integrar CPS de la Industria 4.0 en el diseño y gestión de procesos: caso de uso ISA-88

Autores: Garcia, Ander; Oregui, Xabier; Arrieta, Unai; Valverde, Iñigo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Metodología y herramientas para integrar CPS de la Industria 4.0 en el diseño y gestión de procesos: caso de uso ISA-88


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Proceso industrial
SCADA
Controlador Lógico Programable
Industria 4.0
Sistemas Ciberfísicos
Metodología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Una vez que se diseña un proceso industrial, la implementación real del control del proceso se programa en dispositivos de Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA) y Controladores Lógicos Programables (PLC) en el taller. Estos dispositivos se programan con sus lenguajes de codificación de bajo nivel. Esto presenta varias desventajas, como inconsistencias y errores de nomenclatura entre los pasos de diseño y de implementación, o dificultades para integrar nuevas funcionalidades de la Industria 4.0. Este documento presenta una metodología de diseño y gestión, y una arquitectura de software para superar estas desventajas. El objetivo de la metodología es la interconectividad del conocimiento del dominio, el software y los componentes de hardware para generar automáticamente Sistemas Ciberfísicos (CPS) de Industria 4.0 para procesos industriales. La metodología se compone de cinco pasos principales: diseñar el proceso, programar el PLC, capturar datos, gestionar el proceso y visualizarlo. Basado en la metodología y la arquitectura, se ha implementado y validado un conjunto de herramientas dirigidas a procesos ISA-88. IEC-61512 (también conocido como ANSI/ISA-88) es un estándar que aborda el control de procesos por lotes. Sigue una filosofía de diseño para describir equipos y procedimientos, igualmente aplicable a procesos manuales. La metodología ha sido validada en un proceso controlado por un PLC Siemens 1200. Las principales ventajas de esta metodología identificadas durante la validación son: (i) reducción en el tiempo requerido para diseñar el proceso ISA-88, (ii) reducción en el tiempo de programación del PLC y errores asociados, (iii) integración automática de un CPS con funcionalidades de captura de datos y visualización, y (iv) gestión remota del proceso.

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