Automatización de una máquina de construcción nacional madejadora de hilos para la Empresa IMBATEX

Abstract

RESUMEN

Este trabajo pretende satisfacer la necesidad de potenciar la maquinaria de fabricación artesanal del Ecuador, de manera que se cumplan los estándares de producción requeridos por las empresas, en el caso concreto de una máquina madejadora mecánica fabricada en Ecuador por la empresa Imbatex. Los objetivos de esta investigación son: definir el estado de la máquina en función del error de peso y la rotura del hilo y reducir el error máximo en la madeja (como máximo 5%) así como las roturas del hilo (menos de 0.1 por proceso). En particular, se utilizó un PLC, un convertidor de frecuencia trifásico y una pantalla táctil HMI conectada mediante el protocolo Modbus RS485 y Delta Q Link. Además de la medición indirecta se utilizó un sensor decodificador. Un sistema de control del peso de la madeja y un sistema de prevención de la rotura del hilo, fueron implementados por medio de pruebas de velocidad para diferentes tipos de hilos (predeterminados por la compañía). La automatización propuesta alcanza un desempeño exitoso en la reducción del error promedio en el peso de la madeja de 17.47% a 0.8%, y la reducción del número de rotura de hilo por proceso de 4.17 a 0.05.

Palabras clave: Automatización Industrial, HMI, Modbus, máquina madejadora, PLC.

ABSTRACT

The research presented in this paper intends the potentializing of Ecuadorian manufactured handicraft machinery, so that the production standards required by the companies are complied, in the specific case of a reeling machine made by the Imbatex Company, which produces yarn skein. The objectives of the investigation are: To define the machine state in function of weight error and yarn breakage and reduce the maximal error in the skein (at most 5%) as well as the yarn breaks (less than 0.1 per process). Particularly, a PLC, a three-phase frequency inverter and a HMI touch screen connected by modbus RS485 and Delta Q Link protocol were used. As well, indirect measurement is used along with an encoder sensor. A skein weight control system and a yarn breakage prevention system by means of velocity tests for different yarn types (predetermined by the company) are implemented. The proposed automation reaches a successful performance on reducing the average error in weight skein from 17.47% to 0.8%, and reducing the number of yarn breaks per process from 4.17 to 0.05.

Keywords: Industrial automation, HMI, Modbus, PLC, reeling machine.