DISE Ñ O E IMPLEMENTACI Ó N DE LA AUTOMATIZACI Ó N

1. ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE DOSIFICACIÓN DE GRÁNULO MINERAL EN COSTALES DE 50 KILOS PARA LA EMPRESA IMBAPETREOS Luis Fernando Salazar Botta

2. DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE GRÁNULO A SER ENSACADO • Gránulo mineral el cual se obtiene mediante la trituración de piedra volcánica.

3. DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE GRÁNULO A SER ENSACADO

4. SITUACIÓN ACTUAL DE LA PLANTA • Maquinaria activada mediante uso de contactores. • Flujo del material a ensacar variable. • Proceso de ensacado manual. • Control de la producción, por conteo de sacos producidos.

5. FALENCIAS DEL SISTEMA Y SOLUCIÓN • Alto esfuerzo físico para realizar el proceso. • Error en la medición. • Exposición a polvo por parte del obrero. • Ausencia de históricos sobre la producción mensual.

6. FALENCIAS DEL SISTEMA Y SOLUCIÓN • Alto esfuerzo físico para realizar el proceso. • Error en la medición. • Exposición a polvo por parte del obrero. • Ausencia de históricos sobre la producción mensual.

7. FALENCIAS DEL SISTEMA Y SOLUCIÓN • Alto esfuerzo físico para realizar el proceso. • Error en la medición. • Exposición a polvo por parte del obrero. • Ausencia de históricos sobre la producción mensual.

8. FALENCIAS DEL SISTEMA Y SOLUCIÓN • Alto esfuerzo físico para realizar el proceso. • Error en la medición. • Exposición a polvo por parte del obrero. • Ausencia de históricos sobre la producción mensual.

9. FALENCIAS DEL SISTEMA Y SOLUCIÓN • Alto esfuerzo físico para realizar el proceso. • Error en la medición. • Exposición a polvo por parte del obrero. • Ausencia de históricos sobre la producción mensual.

10. Requerimientos por cumplir

11. Requerimientos por cumplir • El sistema debe ser capaz de soportar el peso del producto final ya ensacado sin perder las características normales de funcionamiento. • Refiriéndose a la alimentación la fábrica cuenta con acometida de 110 VAC y de 220VAC. • El valor de error debe ser mínimo, con una tolerancia máxima del 2%. • El sistema debe contar con alarmas. • Disminuir el tiempo del proceso de ensacado, aumentando la producción de la fábrica.

12. Solución propuesta

13. Diagrama de Flujo de la Máquina

14. Tipos de Sensores de Presión Celdas de carga con viga en forma de S • Celdas de carga de compresión • Celdas de carga de tensión • y compresión • Celdas de carga de flexión de viga Celdas de carga de un solo punto

15. Tipos de Sensores de Presión Celdas de carga con viga en forma de S • Celdas de carga de compresión • Celdas de carga de tensión • y compresión • Celdas de carga de flexión de viga Celdas de carga de un solo punto

16. Controladores empleados para aplicaciones que involucran sensoramiento de peso • Controladores Dedicados • Controladores Lógicos Programables

17. JUSTIFICACION DE SELECCION DE EQUIPOS • Celda de Carga. • Sensivilidad =2mV/V • Señal de salida, de voltaje o corriente, dependiendo del trasductor. • Dimensionamiento • Peso total= A + B + C + Tolerancia (3%) • A: Peso de la tolva. • B: Peso del sistema de sujeción. • C: peso de un costal rebosando de producto. • Peso total = 15 +5 + 50 = 70 Kg • La celda de carga UDB 7005, cuenta con • carga máxima de 50 Kg, por lo que al usar • 2 celdas de carga el peso de distribuye.

18. JUSTIFICACION DE SELECCION DE EQUIPOS • PLC KOYO DR06 • 16 entradas, 20 salidas (rele) • Alimentacion 110VAC-220VAC • Capacidad de realizar cálculos matemáticos avanzados, conversiones numéricas. • Opción de entradas y salidas • analógicas, conexión a un HMI • mediante el puerto serial.

19. JUSTIFICACION DE SELECCION DE EQUIPOS • Módulo de entrada analógica de 0-10V 12 Bits • de resolución. • Número de entradas 4 • Rangoentrada0 a 5 VDC o 0 a 10 VDC • (seleccionable mediante jumper) • Respuesta 10mS • Resolución12 bit (de 0 a 4095)

20. JUSTIFICACION DE SELECCION DE EQUIPOS • Pantalla táctil EA1-S3MLW • Cuenta con una pantalla LCD de 3 pulgadas • monocromática de 128 x 64 puntos. • Tiene 5 botones físicos con funciones definidas por • el usuario y LED indicadores. • Alimentación suministrado por el PLC. • Funciones de botón, botón tipo switch, • luz indicadora, gráfico indicador, display • numérico, entrada numérica, gráfico de • barras y gráficos en tiempo real.

21. Diseño del Programa del MHI Calibración Leer Monitoreo Configuración Mediante un botón físico se puede regresar al menú principal.

22. Diseño del Programa del MHI Calibración Leer Monitoreo Configuración Mediante un botón físico se puede regresar al menú principal.

23. Diseño del Programa del MHI Calibración Leer Monitoreo Configuración Mediante un botón físico se puede regresar al menú principal.

24. Diseño del Programa del MHI Calibración Leer Monitoreo Configuración Mediante un botón físico se puede regresar al menú principal.

25. Diseño del Programa del MHI Calibración Leer Monitoreo Configuración Mediante un botón físico se puede regresar al menú principal.

26. Diseño del Programa del MHI

27. IMPLEMENTACION

28. Equipos Usados (Instrumentacion)

29. Equipos Usados (control actuadores)

30. Entradas del plc • Diagramas

31. De salidas del plc • Diagramas

32. fuerza • Diagramas

33. Conexión de los sensores • Diagramas

34. Neumático • Diagramas

35. Tablero de control • Diagramas

36. Diseño mecánico del modelo

37. Diseño mecánico del modelo

38. Diseño mecánico del modelo

39. Obtención de la planta

40. Presentacion de resultados

41. Resultados. En la tabla se puede observar el desempeño de la dosificadora, notándose una tendencia a mantener un valor promedio de 99.2 libras por saco ensacado, sin sobrepasar la tolerancia de 2%, los mayores picos se presentan con máximo de 100 libras, y con un mínimo de 98.3 libras. En el caso de ser necesario el sistema cuenta con calibraciones tanto mecánicas, como electrónicas que permiten mantener un valor constante en el set point.

42. Resultados. • El promedio de tiempo en llenar un costal es de 4,64 segundos, variando este valor entre un costal y otro por la disposición del material dentro de la banda al momento de ser transportado de la tolva de alimentación hacia la tolva de llenado.   • Teniendo en cuenta esta tabla se puede estimar que en un día de trabajo es posible encostalar cerca de 320 costales, de gránulo de las mismas características que él que se uso para la obtención de estos datos.

43. Resultados. • Dentro de lo que se refiere al crecimiento de la producción, se puede realizar una proyección, calculando que el promedio de quintales producidos diariamente aumentaría en 153%. • Este incremento se presenta debido a que el tiempo de ensacado promedio por saco disminuyo, lo cual permite ensacar una mayor cantidad de material en la misma jornada de trabajo.

44. Resultados. • En la figurase aprecia la presencia de un peso faltante de material en cada costal, se tiene un pico máximo de 1.8 libras por costal, el promedio de material sobre ensacado es de 0,4 libras, lo cual se traduce a 1.5 costales de material diarios, reduciendo de forma significativa la perdida de dinero para la empresa fabricante.

45. Costos del Proyecto

46. Costos del proyecto

47. Costos del proyecto

48. Costos del proyecto

49. GENERACION Y ALMACENIMIENTO DE DATOS EN TABLAS

50. ACCESO DE PANTALLAS DE CONFIGURACION MEDIANTE CONTRASENA