ResumenLa competitividad en el sector industrial nacional e internacional exige variabilidad de productos, donde la flexibilidad de los sistemas productivos es el eje principal. Sin embargo, el manejo inadecuado de los recursos disminuye el factor de competencia en los mercados. Este documento analiza el problema de asignación de órdenes de producción en un sistema flexible, que tiene 4 líneas productivas, donde cada una cuenta hasta con 6 estaciones de trabajo. La producción es de 10 lotes, cada uno de ellos contiene hasta 5 productos diferentes. El objetivo es encontrar la asignación de lotes para su procesamiento en las líneas de producción, que optimicen el tiempo total de procesamiento, así como el tiempo total de demora. Para lograr el objetivo se evalúan soluciones en un simulador del sistema productivo; la optimización de las funciones objetivo le corresponde al algoritmo PSO (Particle Swarm Optimization). La optimización se realiza primero para cada función objetivo y después para ambas considerando pesos ponderados. Los resultados muestran correlación en los valores de las funciones objetivo, sin embargo la solución del óptimo de la función objetivo 1 no lo es para la función objetivo 2 y viceversa. Una limitante en el proceso de optimización es la aleatoriedad que existe en el sistema de producción, lo que implica tener valores diferentes para una misma solución. No obstante, el proceso de optimización mantiene la solución óptima. Descriptores: Optimización, órdenes de producción, PSO, sistema de producción, manufactura flexible. AbstractThe competitiveness in the national and international industrial sectors requires product variability, where the flexibility of the production systems is the central axis. However, the inadequate management of resources diminishes the competition factor in the markets. The document considers the problem of assigning production orders in a flexible system that has four production lines where each one has up to 6 work stations. The production is of 10 lots where each of them contains up to 5 different products. The objective is to find the allocation of batches for processing to the production lines, which optimize the total processing time as well as the total delay time. To achieve the objective, solutions are evaluated in a production system simulator where the optimization of the objective functions corresponds to the PSO (Particle Swarm Optimization) algorithm. The optimization is done first for each objective function and then taking both considering weighted weights. The results show a correlation in the values of the objective functions. Nevertheless, the solution of the optimum of the objective function 1 is not for objective function 2 and vice versa. One limitation in the optimization process is the randomness that exists in the production system, which implies having different values for the same solution; however, the optimization process maintains the optimal solution.
Ladder diagram language (LD) is a common programming language in industry to develop control algorithms of discrete event systems (DESs). Besides, it is one of the five programming languages supported by the International Electrotechnical Commission through the IEC-61131-3 standard. On the other hand, Petri net (PN) theory is both a graphical and mathematical tool used to model discrete event systems, particularly in this study, control lines used in industrial algorithms. Control algorithms in LD are generally developed based on the experience of control system programmers. Therefore, it is still a relevant problem how to formalize the current and new control algorithms. In this chapter, are analyzed lines in LD used more frequently in control algorithms. Additionally, an element-to-element transformation methodology from a LD program to a PN model is proposed.
El presente artículo propone el control de velocidad para motores de CA mediante un sistema conformado por Interfaces Humano Máquina (HMI)-Controlador Lógico Programable (PLC)-Variador de Frecuencia (AFD) para tres modos de control; velocidades preestablecidas, lazo abierto y lazo cerrado, los cuales son utilizados en diversos procesos industriales. Se muestran las interfaces de usuario gráfico diseñadas y los algoritmos de control desarrollados, así como las reglas lógicas de control, monitoreo y animación para cada uno de los modos de control. La eficiencia del sistema de velocidad se logra al separar la lógica de programación de seguridad y de control crítico en el PLC y la lógica de control, monitoreo y animación en la HMI. Para el modo de control de lazo cerrado solo se muestra el diseño, la sintonización del controlador Proporcional + Integral + Derivativo quedaría en función de la aplicación. La propuesta es con base en los estándares internacionales IEC-61131-3 para el desarrollo de los algoritmos de control en lenguaje de programación Diagrama Escalera (LD) y por ANSI-ISA 101.01 para el diseño de interfaces hombre máquina, lo que garantiza su funcionalidad en aplicaciones reales industriales. Resalta la importancia de generar sistemas HMI-PLC-ADF-Motor CA para aplicaciones en máquinas o procesos de producción fundamentadas en los estándares internacionales y la reducción de lógica de control en los PLC optimizando su utilización en el control, mientras todas las demás reglas de control, monitoreo y animación se ejecutan en una computadora con mayor velocidad y capacidad de procesamiento. Descriptores: Variador de frecuencia, controlador lógico programable, interfaz humano máquina, algoritmo en diagrama escalera, control supervisorio y adquisición de datos.
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