ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

1. ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA, AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO EN INGENIERÍA DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA AUTOMATIZACIÓN DE UN HORNO DE SECADO Y ENVEJECIDO DE ARROZ PARA LA PROCESADORA DE PROYELEC INGENIERÍAS. FASE II. JORGE ICAZA PAOLA TOBAR SANGOLQUí – ECUADOR 2012

2. RESUMEN Uno de los principales componentes en la dieta de todos los ecuatorianos, es el consumo de arroz, ya que está al alcance de casi todos, es rico nutricionalmente, y se lo consume en todas las regiones del país. En el mercado arrocero ecuatoriano existen variedades de arroz que se ofrecen de acuerdo a los gustos y necesidades de los consumidores; en especial para la región sierra se requiere un arroz más seco. Por esta razón en este proyecto se desarrolla la automatización de un horno de secado y envejecido de arroz, el cual cumpla con las exigencias del mercado antes citado.

3. CAPÍTULO 1 Introducción • Tipos de arroz en el Ecuador • Procesos • Ventajas - desventajas

4. CAPÍTULO 2 Levantamiento de Información • Diagrama mecánico • Reconocimiento de las variables del sistema • Identificación de los factores que intervienen en el sistema • Solución a posibles fallos del sistema

5. CAPÍTULO 3 Instrumentación • Equipo Mecánico • Blower • Quemador • Instrumentación para el control de temperatura

6. Transmisor de Temperatura • Variador de frecuencia • Controlador • Características del ordenador • Diseño del tablero de control

7. Ubicación de sensores en la planta • Ubicación de actuadores en la planta • Diagrama P&ID

8. CAPÍTULO 4 Implementación del Control • Identificación de la planta • Control On/Off secado • Control On/Off envejecido

9. CAPÍTULO 5 Programación del Controlador y Variador • Controlador • Diagrama de flujo Secado • Diagrama de flujo Envejecido • Configuración del Variador

10. CAPÍTULO 6 Interfaz HMI • Puertos de Comunicación • Protocolos de Comunicación • Software KEPDirect • Configuración del Canal de comunicación

11. Navegabilidad • Desarrollo de La interfaz Grafica (HMI) • Principios básicos de diseño • Ventana de ingeniería

12. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

13. CAPÍTULO 1 Por la longitud • Tipos de arroz en el Ecuador Grano extra largo Grano largo Grano mediano Grano corto Mayor 7,5 mm 7,5 mm–6,6mm 6mm – 5,2mm Menor 5,2mm

14. Arroz blanco Sin capa exterior endospermo Arroz en el mercado Pilado Arroz integral Sin cáscara Arroz parbolizado Precocido

15. Procesos Exponer al sol el arroz esparcido en tendales Natural Secado Aire natural Artificial Carga Aire caliente Movimiento continuo

16. Almacenar el arroz en bodegas de 6-7 meses Natural Envejecido Artificial Hornos

17. Ventajas - desventajas Natural • Ventajas: • Costo inicial bajo • No hay riesgo de incendio • Desventajas: • Dependencia de las condiciones climáticas. • Lentitud del secado • Peligro de ataque de hongos

18. Artificial • Desventajas: • Costo inicial elevado • Supervisión controlada. • Mayor riesgo de incendio • Mayor posibilidad de secado o envejecido excesivo. • Ventajas: • Producto de gran calidad. • Periodo de envejecimiento y secado corto, por tanto la rentabilidad es mayor y a corto plazo. • Se puede manejar y controlar minuciosamente los factores de: % de humedad, % de granos partidos. • No depende de los factores climáticos.

19. CAPÍTULO 2 • Diagrama mecánico

21. VISTA FRONTAL VISTA LATERAL

22. Reconocimiento de las variables del sistema

23. Lazo de Control

24. Identificación de los factores que intervienen en el sistema • Humedad Tabla 2.1. Rangos de humedad que puede operar cada proceso

25. Tabla 2.2. Procesos biológicos que suceden en un grano de acuerdo con su porcentaje de humedad

26. Temperatura Tabla 2.3. Rangos de Temperatura que puede operar cada proceso

27. Tabla 2.4. Rango de trabajo de las ventoleras • Tabla 2.5. Rango de trabajo de la electroválvula

28. Solución a posibles fallos del sistema • Si existe un fallo en el sensor de temperatura. • Si existe algún error en las mediciones de temperatura con el PT100.

29. Si la posición de la válvula manual fuera cerrada ligeramente. • Si la temperatura del horno bajara bruscamente.

30. CAPÍTULO 3 • Equipo mecánico • Blower Tabla. 3.1. Especificaciones técnicas del Blower

31. Quemador Tabla. 3.2. Especificaciones técnicas del Quemador

32. Instrumentación para el control de temperatura PT100 - Siemens • Otras opciones • Honeywell • West

33. Transmisor de temperatura 884501 -AutomationDirect • Otras opciones • JM Industrial • Electrotherm

34. ATV312 - Schneider • Variador de frecuencia • Otras opciones • Siemens • Telemecanique

35. Controlador DL06DR1 - Koyo • Otras opciones • Siemens • Allen Bradley

36. Características del ordenador • Pentium III • 250 GB de disco duro • 1 GB memoria RAM • Windows XP

37. 1200 mm 300 mm 600 mm • Diseño del tablero de control Dimensiones

38. Cara externa

39. Cara interna

40. Ubicación de sensores en la planta

41. Ubicación de actuadores en la planta

43. Diagrama P&ID

44. CAPÍTULO 4 Implementación del Control • Identificación de la planta

46. Control On/Off secado

47. Control On/Off envejecido

48. CAPÍTULO 5 Programación del Controlador y Variador • Controlador • Diagrama de flujo Secado