control automatico de producci´ on de papas fritas´de eliminar la suciedad de la papa, continua...
Post on 16-Aug-2021
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Control Automatico de produccion de papas fritas
Aura Marıa Iglesias, Maria Alejandra Acosta, Maria Fernanda Salazar
I. INTRODUCCION
I-A. Grandes rasgos del proceso de la empresa
Somos una empresa que se dedica a la produccion de
papas chips, el cual es un producto elaborado a base de
papa, estas vienen presentadas de manera rebanada y con
una estructura ondulada, para nosotros es importante brindar
la mayor seguridad y confianza a cada uno de nuestros
clientes, por esto ofrecemos un producto con altos estandares
de calidad y para alcanzar estos estandares trabajamos bajo
polıticas fundamentadas en los valores, resaltando que los
pilares de nuestra empresa son nuestros colaboradores tanto
personas administrativas como de planta.
I-B. Demanda del producto y el publico objetivo
Nuestro producto esta enfocado a los jovenes y ninos,
sabemos que los ninos tienen una fuerte decision de compra
en sus padres por esto nuestra publicidad, colores y sabores
van enfocados a estos.
I-C. Problema de automatizacion del proceso
Podemos evidenciar la diversidad de productos alimen-
ticios que nos presenta el mercado actual, debido a las
multiples iniciativas emprendedoras es difıcil tener un sos-
tenimiento prolongado en el mercado, por tanto, es necesa-
rio abrirnos a las nuevas tecnologıas, asumiendo diferentes
retos en todo nuestro proceso productivo, con el objetivo
de mejorar los KPI’s generando una mayor confiablidad y
ası competir de una forma diferente con otras empresas
dedicadas a este proceso.
I-D. Objetivo general y especıficos
Como objetivo general nos hemos planteado el aumento
del indicador que nos mide frente a las demas productoras de
papas chips en este caso la productividad la cual nos permite
evaluar el rendimiento y la eficiencia de cada proceso en la
empresa. Para lograr este objetivo nos trazamos diferentes
objetivos especıficos entre los cuales podemos resaltar:
Implementar nuevas tecnologıas (Automatizacion de
procesos)
Implementar propuestas de mejoras en los sistemas
visuales de la empresa tales como interfaz hombre
maquina y scada
Reduccion de tiempos muertos entre el paso de un pro-
ceso por medio de conexiones (bandas transportadoras)
Reduccion de intervenciones de los operarios en el
proceso (disminucion de fallas y errores)
I-E. Procesos a automatizar
Se desea automatizar los procesos a partir de la tolva
donde se proporciona el tamano de un lote, ya con esta pro-
porcion se inicia todo el procesamiento y la automatizacion
finaliza en el proceso de rociado con una banda transporta-
dora; por tanto, los procesos intermedios son: lavado, pelado,
rebanado, post lavado, secado, freıdo y enfriado.
I-F. Como se va automatizar
Se automatizaran con la introduccion de diferentes senso-
res y actuadores en cada proceso para esto se debe realizar un
reconocimiento exhaustivo y minucioso de cada detalle en el
proceso, por medio de un analisis y con la ayuda de cartas de
procesos obtendremos la informacion necesaria para la im-
plementacion, definido esto, se realizara una automatizacion
programable la cual se ajusta a nuestros lotes de produccion,
por medio de controladores logicos programables (PLC’s)
los cuales nos permiten tener multiples senales de entrada y
salida. Ademas de la adquisicion de softwares (SCADA) que
nos permiten la supervision de todo el proceso facilitando la
retroalimentacion en tiempo real.
I-G. Por que se va automatizar
Se desea automatizar el proceso productivo por multiples
razones entre ellas resaltamos:
Producto: disminucion de papas defectuosas, aumento
de la calidad en el producto final.
Personal: reduccion de errores humanos tanto en el
producto como en la accidentalidad del personal por
la realizacion de operaciones que conlleva el proceso.
Proceso: la obtencion de precision en cada una de las
variables, mayor control en tiempo real permitiendo la
identificacion de fallas.
II. DESCRIPCION DEL PROCESO
II-A. Diagrama de flujo de la materia del proceso
Fig. 1. Diagrama de flujo de la materia del proceso
II-B. Layout de la empresa
Fig. 2. Layout de la empresa ”picanticas
II-C. Descripcion del proceso productivo
Nuestro proceso productivo inicia con la llegada de las
papas en bultos a la planta, un operario es el encargado
por medio de un montacargas de depositar las papas en
una tolva, de allı las papas son trasladadas por medio de
una banda transportadora vibradora con rejillas pequenas que
ocasionan el desprendimiento de tierra que tienen las papas.
Posteriormente avanzan al proceso de lavado: allı se termina
de eliminar la suciedad de la papa, continua hacia la peladora
y por medio de la abrasion es retirada toda la cascara. La
cascara es retenida en un pequeno deposito por debajo de
la maquina y enviada al lugar donde se cosecha para que
sea utilizada como abono. Luego la papa se introduce en
la maquina de post lavado donde se eliminan todo tipo de
residuos y queda lista para ingresar al tunel de secado, donde
rapidamente se retira el exceso de agua en las papas chips,
y al salir del tunel seran depositadas en la freidora la cual
esta unida a una banda transportadora que lleva las papas a
la enfriadora, maquina que enfrıa las papas para obtener una
textura crocante.
Para finalizar el proceso nuestras papas pasan por debajo
de varios rociadores que depositan el condimento sobre ellas
dando una explosion de sabores en la misma, al finalizar
la banda transportadora tiene una gran bolsa donde caeran
las papas listas y seran entregadas a otra companıa para su
empaque.
II-D. Descripcion de cada uno de los subprocesos
Descarga: Las papas llegan a la companıa en camio-
nes estas son descargadas en la zona de descargue y
gradualmente son acomodadas en el montacargas que
sera manejado por uno de los operarios y con mucha
destreza se ira administrando la cantidad de papas que
caen en la tolva.
Tolva: El proceso en la tolva nos ayuda a identificar en
que momento se ha llegado al tamano de lote deseado,
el operario estara introduciendo papas hasta que se
encienda un bombillo.
Lavadora: Esta maquina comienza a operar, cuando el
sensor ubicado en la entrada de la misma detecta la
presencia de papas, se abren las valvulas y se llena la
lavadora hasta el nivel de agua deseado y se procede a
lavar.
Despues de transcurridas 20 lavadas o sea 20 lotes se
realizara el cambio de agua.
Peladora: Las papas son introducidas en este proceso
por medio de la gravedad, al ingresar las primeras papas
es activado un sensor el cual acciona el movimiento cir-
cular de la maquina y por medio de la fuerza centrıfuga
es retirada la cascara, pasados 30 segundos se abre la
compuerta de salida y las papas pasan a otro proceso.
Rebanadora: Al llegar las papas y ser detectadas por
un sensor de proximidad se enciende el motor que por
medio de movimientos circulares rota el cabezal de
corte y son expulsadas las papas como papas chips
Post lavado: las papas tienen el mismo proceso que en
el lavado, se hace este proceso para retirar los ultimos
residuos de suciedades
Tunel de secado: Como se evidencia en el diagrama de
flujo las papas son secadas por medio de valvulas con
aire que son activadas por el motor, cuando el sensor
de la entrada detecta la presencia de papas.
Freidora: En la entrada de la freidora se ubica un
sensor que le indica a la maquina que debe comenzar
a llenar el aceite y posteriormente calentar hasta la
temperatura maxima deseada, las papas comienzan a
salir del proceso y es importante resaltar que pasadas
7 horas de funcionamiento se realizara un recambio en
el aceite.
Enfriadora: Por medio de valvulas que se activan cuan-
do un sensor detecta la presencia de papas es arrojado
aire que enfrıa agilmente las papas chips otorgando una
textura crocante.
Rociadora: Es nuestro proceso final, en el cual las papas
son trasladadas por una banda transportadora que posee
un sensor en su parte inicial, este nos enciende el motor
que posteriormente pone en funcionamiento los rocia-
dores, dejando impregnadas las papas de condimentos
Empaque: Este empaque no es un empaque final, cuan-
do las papas salen de los rociadores continuan en la
banda transportadora hasta el final de la misma, gracias
a la gravedad comienzan a caer a una gran bolsa que
es sellada por un operario y cargada en camiones con
destino a la empresa que dosificara las papas chips y
las empacara en sus respectivas presentaciones.
II-E. Ubicacion de las maquinas en el layout
En primer lugar, la tolva se ubico cerca de la zona de
descargue para reducir distancias y no tener movimientos
innecesarios, siguiente a esto se ubico la lavadora debido a
que el flujo del proceso lo requiere y ademas una banda
desterronadora las conecta ayudando a la lavadora en su
proceso.
Posteriormente le sigue una peladora ubicada encima de la
rebanadora para que por gravedad desciendan las papas y ası
mismo debajo de la rebanadora esta ubicada la lavadora (post
lavado), esto se hizo para eliminar bandas transportadoras y
que el proceso productivo sea mas simple de seguir y con-
trolar. Despues de esto continua la secadora, la cual conecta
la lavadora con la freidora para el mejor aprovechamiento
del espacio disponible.
Finalmente se encuentra la banda enfriadora que enlaza la
freidora con la rociadora, esta las une, transporta y enfrıa,
ası se eliminan tareas que no agregan valor y generan costos
innecesarios.
II-F. Ilustracion del proceso y subprocesos
Fig. 3. Ilustracion del proceso
III. INSTRUMENTACION
III-A. Diagrama tipo SCADA con sensores y actuadores
Fig. 4. Diagrama tipo SCADA
III-B. Numero de actuadores y sensores en el diagrama de
flujo
Fig. 5. Numero de actuadores y sensores
III-C. Numero de PLC seleccionados
La Empresa Picanticas en su planta de produccion cuenta
con 10 PLC’s, 1 por cada subproceso a mencionar de la
empresa, es decir, el tunel de secado, la freidora continua, la
enfriadora, la maquina de lavado, la peladora por abrasion, la
rebanadora y la lavadora para el post-lavado cuentan con un
PLC, en total, 7 PLC’S. Las demas maquinas tienen PLC’s
compartidos de la siguiente manera, tolva de almacenamiento
y cinta separadora 1 PLC, la rociadora y una cinta trans-
portadora 1 PLC, y el ultimo PLC es compartido entre las
bandas transportadoras que unen el subproceso de lavado con
la peladora, el subproceso del tunel de secado con la freidora,
y el subproceso de la freidora con la enfriadora. Ahora es
de vital importancia para la companıa el poseer este numero
de PLC’s por las siguientes razones:
Se tiene un mayor control sobre cada subproceso, es decir,
en tal caso que un programa de PLC se dane por motivos
tecnicos, electricos, etc, todo mi proceso de fabricacion de
papas no se va a parar.
Enlazado con el punto anterior esta el problema de en-
contrar un error en el programa debido a su alta densidad
de variables y programa total. Se tiene un mejor manejo con
datos suficientes para cada PLC, los cuales por defecto son
8 entradas y 6 salidas.
III-D. Tabla para los sensores y actuadores, y graficos
En la siguiente tabla se presentara los tipos de sensores
y actuadores con su respectiva variable, en que PLC y su
sistema de adquisicion.
Fig. 6. Porcentaje de sensores de cada tipo
2.JPG
Fig. 7. Porcentaje de sensores con sistema de adquisicion de datos
Fig. 8. Porcentaje de actuadores de cada tipo
IV. PROTOCOLO
IV-A. Protocolo 1 Tolva
1. La maquina se encuentra inicialmente apagada, con
la compuerta, bombillo de indicacion de reabastecimiento
y motor de la banda transportadora vibradora con rejillas
incorporadas desactivadas.
2. El operario comienza a depositar las papas en la tolva
hasta que el sensor XTolv detecta un peso mınimo de 80kg.
En ese momento se abre la Compuerta de la tolva para
permitir el paso de las papas hacia la banda transportadora,
ası como tambien se prende el MotorB de la banda.
3. La banda trasportadora conecta la tolva con el proceso
de lavado. Es ası como al final de la banda se encuentra un
sensor fotoelectrico de proximidad XLav, que me indica la
llegada de las papas a la maquina Lavadora.
4. Al momento de que este sensor XLav no detecte mas
papas en la banda, se procede a entrar en un estado de
espera, donde tanto el MotorB de la banda transportadora
como la Compuerta de la tolva sigue prendido y abierta
respectivamente.
5. Si el sensor XLav detecta mas papas en un lapso
de 1 min, entonces se procede a volver al estado anterior,
continuando el funcionamiento de los actuadores, mientras
que si XLav no detecta papas en el periodo de 1 min se apaga
el MotorB de la banda transportadora, se cierra la Compuerta
de la tolva y se enciende el Bombillo de reabastecimiento
de la tolva para alertar al operario.
6. La iluminacion del Bombillo continua por 10 segundos
mas, hasta que el proceso vuelve al estado inicial con todos
los actuadores apagados.
7. En cualquier parte del proceso el operario al encontrar
alguna anomalıa o por una intervencion urgente, puede
presionar el boton de Parar1 para llevar al estado inicial de
apagado el accionamiento de la tolva.
IV-B. Protocolo 2 Lavadora por inmersion
1. El proceso inicia con todos los actuadores apagados y
la valvula de entrada de agua para la lavadora ValEnt se abre
cuando XTolv es activado por primera vez.
2. El proceso de llenado se detiene en el momento en
que el sensor de nivel de agua XMax es activado. Aquı se
inicializa el contador de la cantidad de veces que se lavan
las papas.
3. Cuando el sensor XLav siente la presencia de papas
en la entrada de la lavadora, envıa una senal para encender
el Motor e iniciar a lavar. Este ciclo se repite hasta que el
contador haya contado un numero de 20 lavadas.
4. Si XLav deja de sentir la presencia de papas y ha
transcurrido 1 minuto desde que encendio el Motor, se
procede a detenerse. Sino, el Motor continua prendido. Nota:
Cada vez que ingresa un nuevo lote de papas a la lavadora
como se dijo anteriormente, el contador es incrementado en
una unidad. Esto se hace ya que al ser una empresa de
alimentos es necesario tener un sistema de renovacion del
agua utilizada para el lavado de las papas.
5. Mientras el contador sea menor a las 20 lavadas,
despues de que el motor se haya parado, se vuelve al estado
Sensor Variable # PLCSistema deAdquisicion
Entrada deldispositivo
Anexo
De nivel de punto fijo tipo diafragma (peso) XTolv 1 ADC X000 A.2
Stop Parar1 1 Entradas digitales X002 A.2
De nivel punto flotador XMax 2 Entradas digitales X001 A.2
Fotoelectrico de proximidad XLav 2 Entradas digitales X001 A.2
Stop Parar 2 Entradas digitales X003 A.2
Fotoelectrico de proximidad XPel 3 Entradas digitales X000 A.2
Stop Parar2 3 Entradas digitales X002 A.2
Fotoelectrico de proximidad XReb 4 Entradas digitales X000 A.2
Stop Parar3 4 Entradas digitales X001 A.2
De nivel punto flotador XMax1 5 Entradas digitales X001 A.2
Fotoelectrico de proximidad XPostLav 5 Entradas digitales X002 A.2
Stop Parar4 5 Entradas digitales X003 A.2
Temperatura XTemp 6 ADC X001 A.2
Fotoelectrico de proximidad XTunel 6 Entradas digitales X000 A.2
Stop Parar5 6 Entradas digitales X002 A.2
Temperatura XTemp1 7 ADC X001 A.2
Fotoelectrico de proximidad XEnfri 7 Entradas digitales X000 A.2
Stop Parar6 7 Entradas digitales X002 A.2
De nivel punto flotador XMax2 8 Entradas digitales X001 A.2
Temperatura TMin 8 ADC X002 A.2
Temperatura TMax 8 ADC X003 A.2
Stop Parar7 8 Entradas digitales X004 A.2
Fotoelectrico de proximidad XRoc 9 Entradas digitales X000 A.2
Stop Parar8 9 Entradas digitales X001 A.2
Fotoelectrico de proximidad Xband 10 Entradas digitales X007 A.2
Actuador Variable PLCEntrada deldispositivo
Anexo
Motor MotorB 1 Y001 A.2
Bombillo Bombillo 1 Y002 A.2
Compuerta Compuerta 1 Y000 A.2
Valvula ValEnt 2 Y000 A.2
Valvula ValSal 2 Y001 A.2
Motor Motor 2 Y002 A.2
Compuerta Compuerta1 3 Y000 A.2
Motor Motor2 3 Y001 A.2
Motor Motor3 4 Y000 A.2
Valvula ValEnt1 5 Y001 A.2
Valvula ValSal1 5 Y002 A.2
Motor Motor4 5 Y000 A.2
Valvula ValSal2 6 Y000 A.2
Motor Motor5 6 Y001 A.2
Valvula ValSal3 7 Y000 A.2
Motor Motor6 7 Y001 A.2
Valvula ValEnt2 8 Y000 A.2
Valvula ValSal4 8 Y001 A.2
Motor Motor7 8 Y002 A.2
Resistencia Resist 8 Y003 A.2
Valvula ValSal5 9 Y000 A.2
Motor Motor8 9 Y001 A.2
Motor MotorB1 10 Y000 A.2
Motor MotorB2 10 Y001 A.2
Motor MotorB3 10 Y002 A.2
Motor MotorB4 10 Y003 A.2
de esperar a que XLav sienta la presencia de papas para
volver a realizar el ciclo de lavado.
6. Cuando el contador haya contado el paso de 20 lotes
de produccion, es decir, cuando XLav haya sido iniciado
20 veces o mas, se procede a realizar el recambio de agua
por medio de la valvula de salida ValSal, con el Motor y la
valvula de entrada ValEnt apagadas. Esta estara en continuo
descargue durante 1 minuto hasta volver a su estado inicial
de cierre.
7. En cualquier parte del proceso el operario al encontrar
alguna anomalıa o por una intervencion urgente, puede
presionar el boton de Parar para llevar al estado inicial de
apagado el accionamiento de la lavadora.
IV-C. Protocolo 3 Peladora
1. En el estado inicial todos los actuadores se encuentran
apagados. Cuando ingresan las papas a la peladora y son
detectadas por el sensor XPel el Motor2 se enciende y
comienzan a pelarse las papas por abrasion.
2. Pasados 2 minutos, se abre la Compuerta1 para que las
papas comiencen a salir gracias al movimiento centrıfugo
generado por el Motor2.
3. Luego de 30 segundos de abierta la Compuerta1, se
vuelve a cerrar la misma, y se apaga el Motor2 hasta que el
sensor XPel vuelva a sentir la presencia de papas se vuelva
a encender el motor, continuando con el ciclo.
4. Solo se reinicia el proceso desde cualquier parte cuando
el operario al encontrar alguna anomalıa o por una interven-
cion urgente presiona el boton de Parar2 para llevar al estado
inicial de apagado el accionamiento de la peladora.
IV-D. Protocolo 4 Rebanadora
1. Este proceso inicia con el Motor3 desactivado, y solo
es activado cuando el sensor fotoelectrico de proximidad
XReb siente la presencia de papas y estas comienzan a ser
rebanadas.
2. El Motor3 se desactiva si han pasado 2 minutos desde
su accionamiento y el sensor XReb ya no siente papas
ingresando a la peladora.
3. En cualquier parte del proceso el operario al encontrar
alguna anomalıa o por una intervencion urgente, puede
presionar el boton de Parar3 para llevar al estado inicial de
apagado el accionamiento de la rebanadora.
IV-E. Protocolo 5 Post Lavado
1. El proceso inicia con todos los actuadores apagados y
la valvula de entrada de agua para el Post-Lavado ValEnt1 se
abre cuando XPel es activado por primera vez. 2. El proceso
de llenado se detiene en el momento en que el sensor de nivel
de agua XMax1 es activado. Aquı se inicializa el contador
de la cantidad de veces que se vuelven a lavar las papas.
3. Cuando el sensor XPostLav siente la presencia de papas
en la entrada de la lavadora del Post-Lavado, envıa una senal
para encender el Motor4 e iniciar a lavar. Este ciclo se repite
hasta que el contador haya contado un numero de 20 lavadas.
4. Si XPostLav deja de sentir la presencia de papas y
ha transcurrido 1 minuto desde que encendio el Motor, se
procede a detenerse. Sino, el Motor4 continua prendido.
Nota: Cada vez que ingresa un nuevo lote de papas a la
lavadora del Post-Lavado como se dijo anteriormente, el
contador es incrementado en una unidad. Esto se hace ya
que al ser una empresa de alimentos es necesario tener un
sistema de renovacion del agua utilizada para el post-lavado
de las papas.
5. Mientras el contador sea menor a las 20 lavadas,
despues de que el Motor4 se haya parado, se vuelve al estado
de esperar a que XPostLav sienta la presencia de papas para
volver a realizar el ciclo de lavado.
6. Cuando el contador haya contado el paso de 20 lotes
de produccion, es decir, cuando XLav haya sido iniciado 20
veces o mas, se procede a realizar el recambio de agua por
medio de la valvula de salida ValSal1, con el Motor4 y la
valvula de entrada ValEnt1 apagadas. Esta estara en continuo
descargue durante 1 minuto hasta volver a su estado inicial
de cierre.
7. En cualquier parte del proceso el operario al encontrar
alguna anomalıa o por una intervencion urgente, puede
presionar el boton de Parar4 para llevar al estado inicial de
apagado el accionamiento de la lavadora del proceso de Post-
Lavado.
IV-F. Protocolo 6 Tunel de Secado
1. Iniciamos este proceso con todos los actuadores apa-
gados, cuando XTunel detecte la presencia de papas es
encendido el Motor5 para el flujo de aire en las Valvulas
ValSal2.
2. Solo se abren las valvulas de salida ValSal2 cuando hay
una temperatura maxima de 20C del aire, la cual se encuentra
censada mediante el sensor de temperatura XTemp.
3. Se continua fluyendo el aire a traves de las valvulas
durante 2 minutos. Si despues de los 2 minutos y el sensor
XTunel no siente el ingreso de mas papas rebanadas, enton-
ces se procede a volver al estado inicial de apagado de todos
los actuadores, donde se vuelve reiniciar el ciclo de secado
de las papas.
4. Solo se reinicia el proceso desde cualquier parte cuando
el operario al encontrar alguna anomalıa o por una interven-
cion urgente presiona el boton de Parar5 para llevar al estado
inicial de apagado el accionamiento del tunel de secado.
IV-G. Protocolo 7 Freidora
1. El proceso inicia con todos los actuadores apagados y la
valvula de entrada de aceite ValEnt2 se abre cuando XTolv
es activado por primera vez.
2. El proceso de llenado de aceite se detiene en el
momento en que el sensor de nivel XMax2 es activado. Aquı
se reinicia el temporizador de la cantidad de tiempo que se
va a mantener el aceite en la freidora.
3. Cuando el sensor TMin no siente la temperatura mınima
del aceite para freır, se prenden las resistencias Resist junto
con el Motor7, el cual, me anade aire dentro del aceite para
que las papas puedan cruzar la freidora y salir por la banda
transportadora al final de esta.
4. Si en algun momento las resistencias Resist calientan
mas de una temperatura superior a los 150C, que es TMax,
entonces estas se apagan, pero el Motor7 continua funcio-
nando.
5. Las resistencias continuan apagadas hasta que no haya
la temperatura mınima de 130C TMin. De ser ası, se vuelve
al estado de prender las resistencias.
6. Cuando el tiempo de utilizacion del aceite haya sobrepa-
sado las 7 horas establecidas, se procede a apagar el Motor7
de la freidora, ya previamente apagadas las resistencias
Resist en el estado anterior tambien, y se abre la valvula de
salida del aceite ValSal4. Esta estara en continuo descargue
durante 2,5 minutos hasta volver a su estado inicial de cierre.
El ciclo continua si el sensor de peso XTolv se vuelve a
prender.
7. Solo se reinicia el proceso desde cualquier parte cuando
el operario al encontrar alguna anomalıa o por una interven-
cion urgente presiona el boton de Parar7 para llevar al estado
inicial de apagado el ciclo de la freidora.
IV-H. Protocolo 8 Enfriadora
1. La maquina se encuentra inicialmente apagada, con las
valvulas ValSal3, y el Motor6 de la enfriadora desactivadas.
2. Cuando XEnfri detecte la presencia de papas es encen-
dido el Motor6 para el flujo de aire en las Valvulas ValSal3.
Solo se abren las valvulas de salida ValSal3 cuando hay una
temperatura maxima de 15C del aire, la cual se encuentra
censada mediante el sensor de temperatura XTemp1.
3. Se continua fluyendo el aire a traves de las valvulas
durante 2 minutos. Si despues de los 2 minutos y el sensor
XEnfri no siente el ingreso de mas papas chips ya fritas,
entonces se procede a volver al estado inicial de apagado de
todos los actuadores, donde se vuelve reiniciar el ciclo de
enfriado de las papas.
4. En cualquier parte del proceso el operario al encontrar
alguna anomalıa o por una intervencion urgente, puede
presionar el boton de Parar6 para llevar al estado inicial de
apagado el accionamiento de la enfriadora.
IV-I. Protocolo 9 Rociadora de condimentos
1. Iniciamos este proceso con todos los actuadores apaga-
dos, cuando XRoc detecte la presencia de papas es encendido
el Motor8 para el flujo de aire en las Valvulas ValSal5.
2. Despues de 2 segundos de haberse prendido el motor,
se procede a abrir las valvulas de salida de aire ValSal5.
3. Si despues de 2 minutos de haberse abierto las valvulas
rociadoras de condimentos y el sensor XRoc no sentir papas
en la entrada de la banda rociadora, se procede a apagar
todos los actuadores y volver al estado inicial hasta que se
vuelva a activar el sensor XRoc, y reiniciar todo el proceso.
4. Solo se reinicia el proceso desde cualquier parte cuando
el operario al encontrar alguna anomalıa o por una interven-
cion urgente presiona el boton de Parar8 para llevar al estado
inicial de apagado el ciclo de la rociadora.
IV-J. Cajas negras de los controladores
Fig. 9. Caja negra de la tolva
IV-J.1. Tolva:
Fig. 10. Caja negra de la lavadora
IV-J.2. Lavadora:
Fig. 11. Caja negra de la peladora
IV-J.3. Peladora:
Fig. 12. Caja negra de la rebanadora
IV-J.4. Rebanadora:
Fig. 13. Caja negra del post lavado
IV-J.5. Post Lavado:
Fig. 14. Caja negra de tunel de secado
IV-J.6. Tunel de secado:
Fig. 15. Caja negra de la freidora
IV-J.7. Freidora:
Fig. 16. Caja negra de la enfriadora
IV-J.8. Enfriadora:
Fig. 17. Caja negra de la rociadora
IV-J.9. Rociadora:
IV-K. MEF
Fig. 18. MEF de la tolva
IV-K.1. Tolva:
Fig. 19. MEF de la lavadora
IV-K.2. Lavadora:
Fig. 20. MEF de la peladora
IV-K.3. Peladora:
Fig. 21. MEF de la rebanadora
IV-K.4. Rebanadora:
Fig. 22. MEF del post lavado
IV-K.5. Post Lavado:
Fig. 23. MEF de tunel de secado
IV-K.6. Tunel de secado:
Fig. 24. MEF de la freidora
IV-K.7. Freidora:
Fig. 25. MEF de la enfriadora
IV-K.8. Enfriadora:
Fig. 26. MEF de la rociadora
IV-K.9. Rociadora:
IV-L. Variables que no han sido definidas
Fig. 27. Variables no definidas
IV-M. Convenciones de notacion
En las MEF el sımbolo ( ! ) significa negacion del sensor.
En los diagramas de flujo (-¿) representan la continuidad del
proceso.
V. IMPLEMENTACION
V-A. Implementacion de cada MEF en el PLC
Primero se procedio a definir los sensores y actuadores
de cada MEF. Posteriormente se le asigno una direccion de
entrada o salida fısica del PLC a cada sensor o actuador. Para
esto se tuvo en cuenta que el PLC Mitsubishi FX3G utilizado
para hacer la programacion de las MEF solo contaba con 8
entradas y 6 salidas. De esta forma es como se definio hacer
un programa por subproceso. Seguidamente se definieron
las variables para los contadores - si habıa - y/o para los
temporizadores del subproceso o subprocesos a desarrollar,
ası como tambien el registro de estos en las variables locales.
Despues se definieron los estados en las variables globales,
ası mismo como se mostraron en el diseno de las MEF.
Se comenzo a hacer la estructura del programa siguiendo
el siguiente orden:
• Se definıa una marca especial de activacion del PLC
designada como M8002, la cual me ponıa en set el estado
de apagado.
• Seguidamente se definıa la situacion de cada actuador
en el estado en el cual se encontraba, en este caso, el estado
apagado.
• Luego se procedıa a programar la transicion, la cual
contenıa de que estado venıa, que condicion se tenıa que
cumplir, y si se daban las condiciones requeridas se pasaba
al siguiente estado poniendolo en set, mientras del que venıa
se colocaba en reset.
• El proceso se repite iterativamente para cada uno de
los estados que conforman la MEF, incluyendo los parar de
cada operario que llevan cualquier estado que se encuentre
ejecutandose al estado de apagado de la maquina, y las
variables de salida de los contadores y/o temporizadores que
me permiten apagar o prender una condicion del sistema para
ejecutarse o no ejecutarse un proximo estado.
V-B. Sistema de carpetas en el PLC
La carpeta PLC esta compuesta por las diferentes pro-
gramaciones de las MEF (Maquinas de Estados Finitos) de
cada subproceso en el programa GX Works 2, siendo este un
entorno en el cual se puede implementar el desarrollo de estas
para automatizar el proceso en conjunto de la produccion de
papas chips por medio de controladores logicos programables
(PLC’S). Es ası como la programacion encontrada en cada
archivo no sera mas que la MEF escrita en forma diferente
pero con el mismo significado de cada subproceso.
Los archivos que se encuentran en la carpeta PLC estan
por el prefijo MEF, seguido del nombre de cada subproceso
implementado en el programa GX Works 2. Las unicas
carpetas que comparten la programacion en PLC son el
subproceso de rociado junto con su banda transportadora,
y el programa de las 3 bandas transportadoras que unen el
subproceso de lavado con la peladora, el subproceso del tunel
de secado con la freidora, y el subproceso de la freidora con
la enfriadora. En ejemplo esta el nombre del programa de
la Lavadora, el cual esta en la carpeta PLC como: MEF-
Lavadora.
V-C. IHM
Fig. 28. IHM general
Fig. 29. IHM tolva
Fig. 30. IHM lavadora
Fig. 31. IHM peladora
Fig. 32. IHM rebanadora
Fig. 33. IHM post lavado
Fig. 34. IHM tunel de secado
Fig. 35. IHM freidora
Fig. 36. IHM enfriadora
Fig. 37. IHM rociadora
VI. CONCLUSIONES
Por medio de este informe se logran reforzar los diferentes
terminos mencionados en clase, es una actividad que te
obliga a ir un poco mas en la busqueda de informacion,
generando investigaciones exhaustivas del funcionamiento de
las maquinas y el reconocimiento de los diferentes sensores
y actuadores que presenta el mercado actual. Se logro
identificar que las interfaces hombre-maquina dan a conocer
como esta el proceso, es decir, que factores determinantes
puede tener dicho proceso para que el operario conozca desde
allı lo que sucede en cada maquina, teniendo la posibilidad
de parar el sistema en cualquier estado en caso de alguna
intervencion.
VII. REFERENCIAS
• Video Guıa: https://www.youtube.com/watch?v=n1jkv
NvNwLc • - Proveedor Altec. Sensor Flotador PFGLP. Re-
cuperado de https://www.altecdust.com/productos/controles-
de-nivel/liquidos/flodator-pdflp.html
• - Proveedor Altec. Sensor Flotador PFGLPC a 45. Re-
cuperado de https://www.altecdust.com/productos/controles-
de-nivel/liquidos/flodator-pdflpc.html
• - Proveedor Altec. Sensor con diafragma MN03 . Re-
cuperado de https://www.altecdust.com/productos/controles-
de-nivel/detector-de-nivel-mn03.html
• - Proveedor Omega. Sensores RTD .Recupera-
do de https://mx.omega.com/technical-learning/previniendo-
danos-por-vibracion-en-termopares-y-sensores-RTD.html
• - Pesaje Agropecuario. Sensores de peso - Celdas
de carga WLC - SB. Recuperado de http://www.pesaje-
agropecuario.com.mx/celdas-de-carga.html
• - Proveedor Omega. Sensor de
temperatura RTD. Recuperado de
https://es.omega.com/pptst/F1500F 2000F 4000.html• - Proveedor Altec. Valvulas aceites. Recuperado de
https://www.altecdust.com/productos/electrovalvulas/gasolina-
y-aceites/
• - Proveedores Altec. Valvulas agua. Recuperado de
https://www.altecdust.com/productos/electrovalvulas/agua/
• - Proveedor Condustrial. Motores. Recuperado
de http://www.condustrial.com.co/29-motor-electrico-
monofasico-trifasico-condustrial
• - Proveedor JMI. Resistencias Calefactoras. Recuperado
de https://www.jmi.com.mx/resistencias-calefactoras
• - Proveedor acr latinoamerica.
Ventiladores axiales. Recuperado de
https://www.acrlatinoamerica.com/201802227884/productos/aire-
acondicionado-y-ventilacion/ventiladores-axiales-4.html
• - Proveedor ZEISS. Cabezal giratorio. Recuperado de
https://www.interempresas.net/Medicion/FeriaVirtual/Producto-
Cabezal-giratorio-Zeiss-CSC-107207.html
• - Proveedor RESGON. Resistencia de Mica. Recuperado
de http://www.resgon.com/CATALOGO/RESISTENCIAS—
ELECTRICAS/1
• - Proveedor FESTO. Actuadores Neumaticos. Recupe-
rado de https://www.festo.com/cat/eses/products010000• - Proveedor BANNER. Indicador Luminoso. Recupera-
do de http://www.directindustry.es/prod/banner-engineering-
corp/product-7106-2006258.html
VIII. ANEXOS
VIII-A. A.2
Incluimos los datos tecnicos de los sensores, actuadores,
PLC y sistemas de adquisicion a utilizar.
Sensores y Actuadores
PLC FX3G http://cap.davinsony.com/media/FX3G/datasheet-
FX3G.pdf
Sensores
-24-Bit Analog-to-Digital Converter datasheet (Rev. B)
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1210.pdf
-NDHT termometros de dial. Espanol
https://www.termometros.com/sites/default/files/
NDHT20termometros20de20dial20para20catering20varios0.pdf-Sensores fotoelectricos de proximi-
dad Series 9000 Photoelectric Sensors
https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/
literature/documents/td/42g-td001−en− p.pdf
-LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors datas-
heet (Rev. H) https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
-Sonda de pozo para medidas de ni-
vel Modelo LS-10, version estandar
https://www.wika.co/upload/DSPE8155eses46041.pdfActuadores
-Motor general W12 https://www.weg.net/catalog/weg/BR/es/
Motores-ElC3A9ctricos/MonofC3A1sico/Uso-
General/W12/W12/p/MKTWMOBR1PHASEW 12
-Motor Ventilacion EC
https://www.weg.net/catalog/weg/BR/es/Motores-
ElC3A9ctricos/ MonofC3A1sico/Ventiladores/Motores-
EC/WECM/p/MKTWMOBRWECMIEC80
- Proveedor Altec. Valvulas neumaticas. Recuperado de
https://www.altecdust.com/productos/electrovalvulas/neumaticas-
asiento-inclinado/
- Proveedor Altec. Valvulas uso ge-
neral - Solenoides. Recuperado de
https://www.altecdust.com/productos/electrovalvulas/uso-
general/
- Proveedor Altec. Valvulas grado ali-
menticio acero inoxidable. Recuperado de
https://www.altecdust.com/productos/electrovalvulas/grado-
alimenticio/
VIII-B. Correos
amiglesiaa@eafit.edu.co
maacostag@eafit.edu.co
mfsalazarm@eafit.edu.co
top related