Integración Vertical en plantas industriales utilizando OPC UA e IEC-61499

Autores/as

  • Marcelo V. García Basque Country University
  • Edurne Irisarri Universidad Técnica de Ambato
  • Federico Pérez Universidad Técnica de Ambato

DOI:

https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v8n1.132

Palabras clave:

Industria 4.0, OPC-UA, Modbus/TCP, Sistemas de Producción Ciber-Físicos (CPPS)

Resumen

Los sistemas de automatización industrial actuales tienen que hacer frente a los desafíos que surgen al tratar de solventar las necesidades generadas por un mercado altamente competitivo. Estos desafíos conducen a la utilización de una nueva generación de sistemas de automatización basado en los denominados Sistemas Ciber-físicos de Producción (CPPS – Cyber-Physical Production Systems). Los CPPSs permiten la integración de sistemas de adquisición de datos tradicionales y novedosos sistemas de procesamiento inteligente de datos, con el objetivo de extraer información y mejorar el rendimiento general del sistema productivo. Para lograrlo, es necesario cerrar la brecha existente entre los sistemas de control y los niveles superiores. Este trabajo propone una aproximación en el desarrollo de aplicaciones bajo la norma IEC-61499 para el intercambio de datos entre el nivel de planta y las capas más altas empleando el estándar industrial OPC UA. La comunicación OPC UA ofrece mecanismos de suscripción que permiten una integración eficiente y sencilla de recursos que residen en diferentes dispositivos. Además, dado que la arquitectura OPC UA permite su ejecución incluso en dispositivos empotrados, la propuesta aportada en este artículo permite adquirir información de la planta empleando arquitecturas de bajo coste, al mismo tiempo que se posibilita un diseño basado en componentes con independencia de la plataforma hardware utilizada.

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Biografía del autor/a

Federico Pérez, Universidad Técnica de Ambato

Universidad Técnica de Ambato

Citas

Claassen, A., Rohjans, S., & Lehnhoff Member, S. (2011). Application of the OPC UA for the Smart Grid. In 2011 2nd IEEE PES International Conference and Exhibition on Innovative Smart Grid Technologies (pp. 1–8). IEEE. http://doi.org/10.1109/ISGTEurope.2011.6162627
Dai, W., & Chen, C. (2015). Modeling Distributed Automation Systems in Cyber- Physical View, 984–989.
Ferrarini, L., Veber, C., & Fogliazza, G. (n.d.). IEC 61499 implementation of a Modular Control Model for Manufacturing Systems. In 2005 IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (Vol. 1, pp. 315–321). IEEE. http://doi.org/10.1109/ETFA.2005.1612540
Ferrarini, L., Veber, C., & Milano, P. (2005). Design and implementation of distributed hierarchical automation and control systems with IEC 61499. I Can, 0–5.
GmbH, 4DIAC Consortium. PROFACTOR. (2010). Framework for Distributed Industrial Automation and Control (4DIAC). Retrieved from http://www.fordiac.org
J.H.Christensen. (2000). Design patterns for systems engineering in IEC 61499. In Verteilte Automatisierung - Modelle und Methoden für Entwurf, Verifikation, Engineering und Instrumentierung (pp. 63–71). Germany.
Jazdi, N. (2014). Cyber physical systems in the context of Industry 4.0. Automation, Quality and Testing, Robotics, 2014 IEEE …, 2–4. http://doi.org/10.1109/AQTR.2014.6857843
Kang, W., Kapitanova, K., & Son, S. (2012). RDDS: A real-time data distribution service for cyber-physical systems. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 8(2), 393–405. http://doi.org/10.1109/TII.2012.2183878
Kim, J., Lee, J., Kim, J., & Yun, J. (2014). M2M service platforms: Survey, issues, and enabling technologies. IEEE Communications Surveys and Tutorials, 16(1), 61–76. http://doi.org/10.1109/SURV.2013.100713.00203
Lee, J., Bagheri, B., & Kao, H.-A. (2014). Recent Advances and Trends of Cyber-Physical Systems and Big Data Analytics in Industrial Informatics. Int. Conference on Industrial Informatics (INDIN) 2014, (November 2015). http://doi.org/10.13140/2.1.1464.1920
Lee, J., Lapira, E., Bagheri, B., & Kao, H. an. (2013). Recent advances and trends in predictive manufacturing systems in big data environment. Manufacturing Letters, 1(1), 38–41. http://doi.org/10.1016/j.mfglet.2013.09.005
Scheuermann, C., Verclas, S., & Bruegge, B. (2015). Agile Factory - An Example of an Industry 4.0 Manufacturing Process. 3rd IEEE International Conference on Cyber-Physical Systems, Networks and Publications, 2008, 5. http://doi.org/10.1109/CPSNA.2015.17
Stojmenovic, I. (2014). Machine-to-Machine Communications with In-network Data Aggregation, Processing and Actuation for Large Scale Cyber-Physical Systems. IEEE Internet of Things Journal, PP(99), 1–1. http://doi.org/10.1109/JIOT.2014.2311693
Takahashi, K., Yokoyama, K., & Morikawa, K. (n.d.). Integrating Lean and Agile Strategies into the Production Control System for Mixed- model Production Lines, 246, 405–412.
Thramboulidis, K. (2005). Model-Integrated Mechatronics—Toward a New Paradigm in the Development of Manufacturing Systems. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 1(1), 54–61. http://doi.org/10.1109/TII.2005.844427
Thramboulidis, K. (2009). IEC 61499 function block model: Facts and fallacies. IEEE Industrial Electronics Magazine, 3(4), 7–23. http://doi.org/10.1109/MIE.2009.934788
Van Der Linden, D., Mannaert, H., Kastner, W., Vanderputten, V., Peremans, H., & Verelst, J. (2011). An OPC UA interface for an evolvable ISA88 control module. IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA. http://doi.org/10.1109/ETFA.2011.6058978
Vicaire, P. A., Hoque, E., Member, S., Xie, Z., & Stankovic, J. A. (2012). Bundle : A Group-Based Programming Abstraction for Cyber-Physical Systems, 8(2), 379–392. http://doi.org/10.1109/TII.2011.2166772
Windt, K., Böse, F., & Philipp, T. (2008). Autonomy in production logistics: Identification, characterisation and application. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 24(4), 572–578. http://doi.org/10.1016/j.rcim.2007.07.008

Publicado

2017-02-24

Cómo citar

V. García, M., Irisarri, E., & Pérez, F. (2017). Integración Vertical en plantas industriales utilizando OPC UA e IEC-61499. Enfoque UTE, 8(1), pp. 287 - 299. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v8n1.132

Número

Vol. 8 Núm. 1 (2017): Edición Especial INCISCOS 2016

Sección

Misceláneos

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