Sistema de control para ASRS con robot cartesiano
Loading...
Date
2025
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Share
Abstract
Los sistemas automáticos de almacenamiento y recuperación (Automated Storage and Retrieval Systems, ASRS) constituyen una solución ampliamente utilizada en entornos industriales y logísticos para la gestión eficiente de materiales, mediante la integración de subsistemas mecánicos, eléctricos y de control. Sin embargo, su complejidad técnica y su alto costo suelen limitar su disponibilidad como plataformas didácticas para la formación en ingeniería. El presente trabajo desarrolla e integra un sistema de control para un ASRS con robot cartesiano, orientado a la rehabilitación y puesta en operación de un equipo real dentro de una celda de manufactura flexible con fines académicos. El proyecto se abordó desde un enfoque de ingeniería aplicada, siguiendo la metodología CDIO (Concebir, Diseñar, Implementar, Operar), lo que permitió estructurar de manera sistemática las etapas de análisis del estado inicial del sistema, definición de requerimientos, diseño de la arquitectura de control, implementación del hardware y software, e integración operativa del sistema. La arquitectura de control propuesta se basa en un controlador lógico programable (PLC) como núcleo del control de movimiento y de la lógica secuencial del ASRS, complementado por un sistema supervisor en PC para la gestión de órdenes, la visualización del estado del sistema y la interacción con el usuario. Adicionalmente, se integró un sistema embebido dedicado a la adquisición de señales de sensores específicos, permitiendo desacoplar funciones auxiliares del control principal. Como resultado, se logró la puesta en operación segura y funcional del ASRS, validando la ejecución de los ciclos automáticos de almacenamiento y recuperación, el manejo de condiciones de seguridad y la comunicación entre los distintos niveles de la arquitectura de control. El sistema desarrollado demuestra la viabilidad de utilizar un ASRS real como plataforma didáctica para la enseñanza de control industrial, automatización y sistemas mecatrónicos, evidenciando las posibilidades de integración entre componentes industriales y desarrollos embebidos en un entorno académico.
item.page.abstract.eng
Automated Storage and Retrieval Systems (ASRS) are widely used in industrial and logistics environments for efficient material handling through the integration of mechanical, electrical, and control subsystems. However, their technical complexity and high cost often limit their availability as educational platforms for engineering training. This work presents the development and integration of a control system for a Cartesian robot based ASRS, aimed at the rehabilitation and commissioning of a real system within a flexible manufacturing cell for academic purposes. The project was conducted from an applied engineering perspective, following the CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate) methodology, which enabled a structured approach to the analysis of the system’s initial condition, requirement definition, control architecture design, hardware and software implementation, and operational integration. The proposed control architecture is based on a programmable logic controller (PLC) as the core of motion control and sequential logic, complemented by a PC-based supervisory system for order management, system monitoring, and user interaction. Additionally, a dedicated embedded system was integrated for the acquisition of specific sensor signals, allowing auxiliary functions to be decoupled from the main control system. The results demonstrate the safe and functional operation of the ASRS, validating the execution of automatic storage and retrieval cycles, the handling of safety conditions, and the communica tion between the different control levels. The developed system confirms the feasibility of using a real ASRS as a didactic platform for teaching industrial control, automation, and mechatronic systems, highlighting the integration of industrial components and embedded developments within an academic environment.