Implementación de Redes de Petri en la programación de un PLC para el control de un modelo digital de un sistema automatizado de clasificación, ensamblaje y transporte de piezas

Descripción del Articulo

El aumento en la complejidad de los sistemas automatizados requiere que las metodologías de programación de PLC no se queden en el enfoque tradicional, el cual es un método heurístico de prueba y error. A pesar de que este procedimiento es el más empleado en la industria, este presenta dificultades...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Solorzano Pinzás, Renzo Lucciano
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2025
Institución:Universidad de Ingeniería y tecnología
Repositorio:UTEC-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:repositorio.utec.edu.pe:20.500.12815/510
Enlace del recurso:https://hdl.handle.net/20.500.12815/510
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Controladores programables
Simulación de eventos discretos
Redes de Petri
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Discrete event simulation
Petri nets
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description El aumento en la complejidad de los sistemas automatizados requiere que las metodologías de programación de PLC no se queden en el enfoque tradicional, el cual es un método heurístico de prueba y error. A pesar de que este procedimiento es el más empleado en la industria, este presenta dificultades en cuanto a la representación de ocurrencias, sincronización y la posibilidad de validar el programa antes de implementarlo en los controladores industriales (PLC). Este proyecto propone el uso de Redes de Petri como una herramienta para programar un PLC que controla un modelo digital de un sistema automatizado que clasifica, ensambla y transporta piezas. La metodología del proyecto consiste en: (i) una revisión de la literatura sobre Redes de Petri aplicada en el control de procesos, (ii) la construcción del modelo digital en Factory I/O, (iii) el modelado y especificación de la planta virtual con Redes de Petri, (iv) la traducción de la red de control a lenguaje SCL para un PLC S7-1200 de Siemens, y (v) la implementación y validación de la funcionalidad de la propuesta. Los resultados obtenidos muestran que el enfoque planteado alcanzo un porcentaje de éxito del 97 % en los casos de prueba, con una mínima cantidad de errores lógicos y fallas. Asimismo, el implementar el modelo con Redes de Petri proporciona una estructura del PLC ordenada, modular y de fácil entendimiento. La conclusión del proyecto demuestra que las Redes de Petri son una alternativa viable y ´ eficiente para modelar y programar PLCs.
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Este proyecto propone el uso de Redes de Petri como una herramienta para programar un PLC que controla un modelo digital de un sistema automatizado que clasifica, ensambla y transporta piezas. La metodología del proyecto consiste en: (i) una revisión de la literatura sobre Redes de Petri aplicada en el control de procesos, (ii) la construcción del modelo digital en Factory I/O, (iii) el modelado y especificación de la planta virtual con Redes de Petri, (iv) la traducción de la red de control a lenguaje SCL para un PLC S7-1200 de Siemens, y (v) la implementación y validación de la funcionalidad de la propuesta. Los resultados obtenidos muestran que el enfoque planteado alcanzo un porcentaje de éxito del 97 % en los casos de prueba, con una mínima cantidad de errores lógicos y fallas. Asimismo, el implementar el modelo con Redes de Petri proporciona una estructura del PLC ordenada, modular y de fácil entendimiento. La conclusión del proyecto demuestra que las Redes de Petri son una alternativa viable y ´ eficiente para modelar y programar PLCs.The increasing complexity of automated systems requires new PLC programming methodologies that go beyond the traditional heuristic approaches. Even though this last is the most applied procedure in the industry, it presents difficulties in representing occurrences, synchronization, and the possibility of validating the programs before implementing them in the Programmable Logic Controllers (PLC). This project proposes the use of Petri Nets as a PLC programming tool to control a digital model of an automated system that classifies, assembles, and transports items. The methodology of the project consists of: (i) a literature review of Petri Nets applied in process control, (ii) the digital model construction in Factory I/O, (iii) the modeling and specification of the virtual plant with Petri Nets, (iv) the translation of the control net to SCL language for a Siemens PLC S7-1200, and (v) the implementation and validation of the proposal’s functionality. The results show that the proposed approach achieves a success percentage of 97 % in the test cases, with a minimum amount of logic errors and simulation failures. Besides, the implementation of the Petri Net model provides a clear, modular, and easy-to-understand PLC structure. The findings demonstrate that Petri Nets are a viable and efficient alternative to model and program PLCs.Tesisapplication/pdfspaUniversidad de Ingeniería y TecnologíaPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Repositorio Institucional UTECUniversidad de Ingeniería y Tecnología - UTECreponame:UTEC-Institucionalinstname:Universidad de Ingeniería y tecnologíainstacron:UTECControladores programablesSimulación de eventos discretosRedes de PetriProgrammable controllersDiscrete event simulationPetri netshttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00Implementación de Redes de Petri en la programación de un PLC para el control de un modelo digital de un sistema automatizado de clasificación, ensamblaje y transporte de piezasImplementation of Petri Nets in PLC programming for the control of a digital model of an automated system for classification, assembly and transport of partsinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisSUNEDUIngeniería MecatrónicaUniversidad de Ingeniería y Tecnología. Ingeniería MecatrónicaTítulo ProfesionalIngeniero Mecatrónico0806904170812553https://orcid.org/0000-0002-8542-849Xhttps://orcid.org/0000-0002-7111-065972641223https://orcid.org/0000-0002-9045-0042713096Lozano Bravo, Miguel AngelNieves Acosta, Ayrton KrickstAranda Egúsquiza, Sergiohttps://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesionalhttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesisORIGINALSolórzano Pinzás_Tesis.pdfSolórzano Pinzás_Tesis.pdfapplication/pdf29988595http://repositorio.utec.edu.pe/bitstream/20.500.12815/510/1/Sol%c3%b3rzano%20Pinz%c3%a1s_Tesis.pdfd6f61254125ba0198fb968a0deab272dMD51open accessSolórzano Pinzás_Acta de sustentación.pdfSolórzano Pinzás_Acta de sustentación.pdfapplication/pdf227821http://repositorio.utec.edu.pe/bitstream/20.500.12815/510/2/Sol%c3%b3rzano%20Pinz%c3%a1s_Acta%20de%20sustentaci%c3%b3n.pdf4f7a741d519cb1ed83960e1ff2579b2fMD52metadata only accessSolórzano Pinzás_Autorización.pdfSolórzano Pinzás_Autorización.pdfapplication/pdf162243http://repositorio.utec.edu.pe/bitstream/20.500.12815/510/3/Sol%c3%b3rzano%20Pinz%c3%a1s_Autorizaci%c3%b3n.pdf1ffb5ac75ec0bfedac44ff050f21e310MD53metadata only accessSolórzano Pinzás_Reporte de similitud.pdfSolórzano Pinzás_Reporte de similitud.pdfapplication/pdf121856http://repositorio.utec.edu.pe/bitstream/20.500.12815/510/4/Sol%c3%b3rzano%20Pinz%c3%a1s_Reporte%20de%20similitud.pdf4be130e3a37582ec64897835e3f48241MD54metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.utec.edu.pe/bitstream/20.500.12815/510/5/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55open access20.500.12815/510oai:repositorio.utec.edu.pe:20.500.12815/5102025-12-12 09:05:47.862open accessRepositorio Institucional UTECrepositorio@utec.edu.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