Técnicas de automatización avanzadas en procesos industriales

  1. Jiménez Macías, Emilio
Dirigida por:
  1. Emilio Jiménez Tofé Director

Universidad de defensa: Universidad de La Rioja

Fecha de defensa: 25 de enero de 2002

Tribunal:
  1. Alfonso José García Cerezo Presidente/a
  2. Arturo Fernández Villmandos Secretario/a
  3. José María Sala Lizarraga Vocal
  4. Armando Roy Yarza Vocal
  5. Santiago Baldovinos Mazana Vocal
Departamento:
  1. Ingeniería Eléctrica

Tipo: Tesis

Repositorio institucional: lock_openAcceso abierto Editor

Resumen

Este trabajo presenta una metodología para la mejora de procesos productivos en plantas industriales automatizadas, centrándose principalmente en teoría de procesos industriales, herramientas gráficas avanzadas de modelado, sistemas dinámicos de eventos discretos, autómatas programables, simulación, supervisión, e ingeniería gráfica. Inicialmente se presentan ciertos elementos de automatización: autómatas programables, SCADAs, y formalismos de modelado, análisis, e implementación de sistemas discretos: GRAFCET y RdP. Se parte desde niveles básicos, con abundantes definiciones, clasificaciones, y referencias (artículos, tesis, direcciones de internet, ....), para que pueda servir de partida a lectores no expertos o que quieran profundizar. Posteriormente se analiza la metodología y arquitectura en la simulación y control automático de procesos complejos, y la mejora de prestaciones derivada del uso coordinado de autómatas y SCADAs. Se presenta un control redundante adaptativo, para detectar errores del automatismo o desviaciones del comportamiento del sistema modelado. Más adelante se desarrolla una metodología para implementar automatizaciones sobre dispositivos industriales de control automático, partiendo de modelos desarrollados mediante formalismos de alto nivel. La implementación interrelacionada entre los modelos de automatización y sistema, conduce a la simulación semifísica, que permite verificar el correcto funcionamiento de la automatización antes de aplicarla sobre el sistema real, o simular, en tiempo real, maniobras y operaciones complicadas. Posteriormente se presenta un análisis metodológico similar sobre computador. Ello permite emplear los modelos de automatización y sistema para simular la producción, con posibilidad de implementar prestaciones adicionales. Después se presentan técnicas de automatización adaptativa en sistemas flexibles con restricciones y prioridades, y su adaptación a dispositivos de control y programas de simulación y análisis de prestaciones. Se presentan aplicaciones desarrolladas con diversos lenguajes de programación y se integran aplicaciones de control de elementos complejos (robots) en la gestión global del proceso. Ello junto a aplicaciones de 3D y realidad virtual lleva al concepto de Fábrica Virtual. Finalmente se aplica todo lo anterior, como ejemplo práctico, a una planta real de última generación de producción de elementos cerámicos. Se analiza metodológicamente el tipo de proceso, desde sus diversos subsistemas, y sus peculiaridades para implementar las técnicas desarrolladas, que igualmente pueden ser aplicadas en otros sectores industriales.