La Escola Universitaria Salesiana de Sarrià apuesta por la colaboración universidad-empresa

Comunicaciones industriales: docencia e investigación

Francesc Poyatos, jefe del Laboratorio de Automática y Robótica (Aula ABB) de la EUSS (Escola Universitària Salesiana de Sarrià)06/05/2013
Queda ya algo lejos aquel 28 de septiembre de 2011 cuando se inauguró el laboratorio de Automática y Robótica de la Escuela Universitaria Salesiana de Sarrià (EUSS). Pero quizás no tanto, teniendo en cuenta que crear desde cero un laboratorio en dichas tecnologías requiere de mucho más tiempo. Y, sin embargo, cómo ha cambiado, a mejor, desde entonces.

La idea de crear este laboratorio venía motivada por la necesidad de dotar al nuevo Grado de Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática de contenidos prácticos, corroborando así la filosofía de nuestra escuela universitaria de primar los contenidos prácticos sobre los teóricos, dando un valor añadido a nuestros universitarios para su formación de cara a su posterior acceso a las empresas o a la investigación.

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Imagen actual del laboratorio de Automática y Robótica.

Este esfuerzo no hubiera sido posible sin el interés de la EUSS con el mundo de la empresa, que facilitó la firma de un convenio de colaboración con la multinacional ABB, participando con una inversión de 120.000 en material. Dicho material no hubiera sido útil sin diseñar, comprar y montar las diversas instalaciones y maquetas, realizadas íntegramente por personal de la propia escuela universitaria, para su uso por parte de los estudiantes. Y así fue como se me asignó no sólo la creación, funcionamiento y mantenimiento del laboratorio, sino también el diseño e implantación de las asignaturas que utilizarían el mismo.

Sin embargo, donde se ha querido potenciar la docencia es en las comunicaciones industriales, por lo que podemos decir que disponemos de un laboratorio puntero, preparado para poder formar no solo a nuestros estudiantes, sino a personal técnico de empresas, como así nos ha confiado la propia ABB para formar a sus clientes. Como prueba de ello, tenemos operativas 66 tomas informáticas entre las redes Profinet (20), EtherCAT (12), Ethernet industrial (11) y Ethernet de oficina (23), todas ellas conectadas permanentemente a PCs, PLCs, terminales de operador, módulos remotos, robots y cámara de visión artificial.

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Impartiendo un curso de Comunicaciones Industriales.

Para comenzar contamos con 15 autómatas programables (PLC) de última generación AC500 de ABB, programables por el software Codesys, que incorporan módulos digitales y analógicos y terminales de operador táctil de la familia CP400 para supervisión en planta mediante comunicación Modbus RTU, todos ellos montados sobre una maqueta que permite su experimentación. También incorporan buses de campo de última generación: Profinet y EtherCAT. El montaje de estas redes ha permitido realizar prácticas verdaderamente complejas, en las que participa una única CPU y hasta 15 módulos remotos Profinet y EtherCAT, funcionando ambos buses de campo al mismo tiempo. También disponemos de convertidores de frecuencia ACSM1 (dotados de control directo de par DTC) conectables al bus de campo Profinet.

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PLC con su maqueta.

Las comunicaciones entre PLCs se han realizado mediante la red Ethernet industrial que los interconecta, permitiendo su programación por parte de cuaquier ordenador desde la red Ethernet de oficina, a través de un router que las interconecta.

Asímismo, la adopción del programa de control, supervisión y adquisición de datos (SCADA) Digivis 500 nos permitirá un control remoto de cualquier PLC. Además, dado que las CPUs de los PLCs incorporan Webserver, se puede tener el control del mismo desde cualquier ordenador conectado a internet, mediante la simple utilización de un navegador que se conecta directamente a la CPU.

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Muestra de las comunicaciones en un equipo.

Pero los equipamientos mencionados anteriormente no hubieran sido verdaderamente prácticos si no se hubieran aplicado a casos reales, mediante la interconexión con maquetas electroneumáticas y de transporte. Además, hace meses que hemos incorporado una célula de fabricación artificial de 5 estaciones controlada por PLCs y terminal de operador, pudiendo variar su configuración de funcionamiento mediante buses de campo y redes Ethernet. Dicha célula está formada por 3 manipuladores tipo pórtico electroneumáticos, una estación de visión artificial y un control de ejes mediante servomotor.

Contamos también con el software EPLAN Electric P8 que nos facilita el CAE eléctrico, la ingeniería de fluido y la instrumentación y control.

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Célula de fabricación artificial de 5 estaciones.

Hasta aquí se ha hablado de la ‘Automática’ pero no de la ‘Robótica’, que representa la última novedad en el laboratorio y que resulta más llamativa dada la existencia de dos robots industriales de 6 ejes IRB120 de ABB. Dichos robots, perfectamente protegidos en su habitáculo, incorporan sistemas de seguridad para evitar cualquier accidente mediante módulos de seguridad Vital de ABB. Incorporan también un acceso rápido a sus 16 entradas y 16 salidas a las que poder conectar otras maquetas del laboratorio. Como herramientas acoplables en su último eje disponemos actualmente de bolígrafos (sencillo, pero muy útil), pinzas neumáticas y sistemas de vacío por ventosa.

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Robot IRB120 con controladora, panel de seguridad y entradas/salidas.

Los robots se encuentran complementados con el software RobotStudio que permite el diseño y simulación en 3D de células robotizadas, permitiendo también el diseño y simulación de los programas que posteriormente serán cargados en los robots.

Anteriomente se había insistido en el tema de las comunicaciones industriales y, por ello, los robots también se encuentran conectados por Profinet y Ethernet de forma que se puedan integrar en una instalación automatizada con PLCs.

Para profundizar más en sistemas de seguridad contamos también con una maleta para experimentar los diferentes sistemas existentes, incluido un autómata de seguridad Pluto.

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Maleta de componentes de seguridad.

Desde su inauguración hasta el día de hoy, el laboratorio ha sido utilizado intensamente para la docencia, tanto interna como externa, y la investigación, contando con 5 proyectos final de carrera realizados, dos de ellos premiados como mejor proyecto por parte de ABB. También decir que, gratamente, hemos tenido numerosas visitas de otras escuelas y empresas para mostrar el potencial de dicho laboratorio.

Fruto de esta relación con el mundo empresarial, la EUSS ha decidido iniciar una nueva etapa creando la publicación ‘Neussletter’ y el programa ‘Engineering by doing’, un programa ambicioso para incorporar a los futuros ingenieros en el día a día del mundo laboral.