SISTEMAS

Adicional al control PID se usará también el poderoso software LabVIEW el cual es un sistema de pruebas de hardware y software para hacer diseño y control de plantas y sistemas productivos, es una interface meramente grafica que usa iconos en lugar de códigos de programación. El otro gran componente del proyecto de la empresa de plásticos (plasticol s.a.) es el PLC el cual definiremos como controlador lógico programable. Podríamos decir que este el cerebro del proceso ya que basado en un programa previamente cargado controla todo el proceso, a este llegan todas las conexiones de los sensores y actuadores procesando toda la información y toma decisiones para garantizar el proceso de producción de la empresa (plasticol s.a.)

El proyecto tecnológico o el diagrama, le propondría al comienzo tener un tanque de depósito para darle un abastecimiento al sistema en general y así entregar una misma cantidad de agua a la válvula y la bomba que surte al tanque (A) que estaría conformado por un agitador acoplado a un motor, un sensor de nivel para evitar el rebose del tanque evitando derrames, una celda de carga para complementarle al sensor y tener doble protección, unos relés para evitar daños al PLC cuidando la parte electrónica del software, este tanque le entregaría al (C) el cual lo adecuaría con un filtro para limpiarle las impurezas que pueda traer el flujo, haciendo una limpieza de este flujo se lo entregaría a un presostato, una válvula y otra bomba para transportar el líquido por medio de una tubería de 2 pulgadas que trabajaríamos en todo el diagrama en general llevándola al tanque final el cual sería el (C) el cual tiene un sensor de nivel para evitar derrames y controlar el llenado a los demás tanques, por eso es que propongo bombas, válvulas y tuberías bien respaldadas para el trabajo.

Todos los implementos y accesorios para este proyecto sera de 2 pulgadas para tener un mejor fluido y una buena presion para poder llegar el liquido hasta los cuatro tanques que los tenemos a 580 metros de distancia dewl sitema principal.

MARCO TEORICO

Tubería de 2 pulgadas para todo el sistema.

Para el control efectivo del proceso y fabricación de la empresa de plásticos (plasticol s.a.) Se usará el control de variables por PID el cual se puede explicar cómo el control inteligente que mantiene alguna variable física, en nuestro caso la presión hidroneumática en esta empresa, en un rango estable, casi sin fluctuaciones que garantizan la calidad del producto entregado. Así podemos solicitarle al control PID por medio de un Set Point el valor de llenado que el proceso necesite mínimo de 5000 ​​​​3 para ser entregados a cada tanque y el control por medio de las acciones proporcional, integral y derivativa hará lo necesario para mantener ese Set Point que se necesita. El valor proporcional determina la reacción del error actual. El Integral genera una corrección proporcional a la integral del error, esto nos asegura que, aplicando un esfuerzo de control suficiente, el error de seguimiento se reduce a cero. El derivativo determina la reacción del tiempo en el que el error se produce. Debemos recordar que el control PID es un control de lazo cerrado o sea que tiene realimentación.

La presión manométrica se expresa ya sea por encima o por debajo de la presión atmosférica. Los aparatos que sirven exclusivamente para medir presiones inferiores a la atmosférica o negativas se llaman vacómetro, también manómetros de vacío.

En este caso vamos a utilizar manómetros por encima ya que estamos trabajando fluidos hidroneumáticos para saber que presión estamos trabajando en cada parte del sistema tomando un control para que no se nos vaya a presurizar el sistema ocasionando un daño bien sea grande o pequeño pero lo tenemos que evitar siempre ya que este nos para la producción en cualquier momento.

En este proyecto tenemos que incluir el compresor para activar las válvulas dándole la posición de On o de Off para darle paso al fluido, también tendríamos un PLC para programar todas las entradas que le estamos agregando al sistema dándole una mayor confiabilidad al diagrama, estaría anexándole una pantalla, monitor o sea un Scada para comunicarlo al PLC y poder programarlo como quiera, como lo pida la empresa o como lo pida el proceso como tal.

Se analizaron los aspectos a tener en cuenta en este proceso para automatizar y mejorar secuencias implementando mejoras que pueden ayudar al personal operativo y a los departamentos mecánicos y electrónicos para un mejor funcionamiento de la maquinaria que en este caso es hidroneumático.

Conocimos un proceso bastante interesante porque aprendimos todo el funcionamiento de esta empresa de plásticos y cómo podemos mejorar esta máquina o proceso a trabajar por si solas, por supuesto con la supervisión de los operarios y los departamentos de mantenimiento para tener un control del flujo o del líquido que se está produciendo en la empresa seleccionada.

Manometros.

CONCLUSIONES

MAPA

SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos)

Esta es una aplicación del software del PLC, especialmente diseñada para el funcionamiento del proyecto sobre ordenadores en el control de la producción, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos...) y controlando el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador. También proveerá toda la información que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros supervisores dentro de la empresa (supervisión, control calidad, control de producción, almacenamiento de datos...).

De acuerdo a los requerimientos del usuario, puede ser equipado con posicionadores, regulador del filtro de aire, final de carrera, volante, válvula solenoide etc. accesorio.

El actuador neumático e bromeó con electroválvula, Como una válvula de corte.

El actuador neumático e bromeó con posicionador eléctrico, Como un válvula de regulación.

BGT serie tiene un tamaño pequeño, Luz Peso, Fiable rendimiento, La capacidad de flujo, Especialmente adecuado Para

Medio viscoso, Contiene partículas, fibra de la naturaleza de la ocasión.

Confiable Rendimiento, La capacidad de flujo, especialmente adecuado para el medio viscoso, que contiene partículas,

Fibra de la naturaleza de la ocasión.

Ampliamente utilizado en el cemento, alimentos, protección del medio ambiente, la industria ligera, petróleo, papel, química y otros

Monitor para el Scada.

Para este caso de automatización se proponen los siguientes artículos:

3 electroválvulas On-off de simple efecto de referencia BGT118 K5.

Castillo. J. (2011). Montaje y reparación de sistemas neumáticos e hidráulicos, bienes de equipo y máquinas industriales (UF0459. Consultado en 12/09/2015 en http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=10721662

Guillén, A (2009). Introducción a la neumática. Consultado en 12/09/2015 en http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=10345495

Heras, J. (2003). Instalaciones neumáticas. Consultado en 12/09/2015 en http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=10646100

Guillén Salvador, A. (2009). Aplicaciones industriales de la neumática. Consultado en 12/09/2015 en http://site.ebrary.com/lib/unadsp/reader.action?docID=10327682

. http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidraulicas/hidroneumaticos/paginas/hidroneumaticos.htm

http://www.obra1.com/registrointi/Paginas/RIM2001_1027.htm

http://mgbcapital.hypermart.net/bombb.htm

http://www.obra1.com/registrointi/14120PRD.htm

http://www.sishica.com/sishica/download/Manual.pdf

http://www.fabelec.cl/PBP/PBP2.htm

Mangueras neumáticas de diámetro de 8 mm para alimentar las válvulas de paso.

Descripción.

* Diámetros exteriores: 4 a 12 mm

* Diámetros interiores: 2,6 a 8 mm

* Longitud de trabajo: 0,5 a 6 m

* Presión de funcionamiento dependiente de la temperatura: -0,95 a 10 bar

* Fluido

* Aire comprimido

* Vacío

* Resistencia elevada a la radiación UV y a las fisuras por esfuerzo

¿Cómo mejora la empresa con este PLC?

Anteriormente, el sistema de agua de tamaño insuficiente limita el volumen de máquinas que podrían ser fabricados y probados en un momento dado. Nuestro sistema de agua será mejorado ahora suministrando niveles sostenidos de agua de alto volumen de cuatro tanques adicionales de producción, potenciando la empresa para aumentar su capacidad total de producción hasta en un 50%. Mediante la incorporación de dispositivos de control de Siemens, el PLC goza de buenas herramientas de mantenimiento y programación que minimizan la cantidad de tiempo que pasamos de operación y solución de problemas del sistema - que nos permitirá centrarnos aún más estrechamente en la construcción de sistemas superiores para otros clientes más adelante.

CÁLCULO DE PRESIONES

El artículo número 205 de la Gaceta Oficial 4.044 extraordinario, recomienda que la diferencia de presiones no sea inferior a 14 m.c.a. Sin embargo no se establece un límite máximo que se pueda utilizar, por lo que hay que tener en cuenta que al aumentar el diferencial de presión, aumenta la relación de eficiencia del tanque considerablemente.

La presión de operación mínima del sistema, deberá ser tal que garantice en todo momento, la presión residual (requerida), en la toma más desfavorable y puede ser obtenida, del siguiente balance de energía:

Donde: h = Diferencia de altura entre el nivel inferior y el nivel superior del líquido en el tanque.

Σhf = Sumatoria de pérdidas tanto a lo largo de la tubería como en accesorios, que sufre el fluido desde la descarga del tanque hasta la toma más desfavorable.

V2/2*g = Energía cinética o presión dinámica.

hr = presión residual.

La elección de la presión máxima se deja a criterio del proyectista.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

2 Bombas con referencia de tipo R57DRS132MA.

• Factor de Servicio 1.15

• Régimen continuo (S1)

• Temperatura ambiente de 104ºF (40ºC)

• Altitud: 3300 ft (1000 m)

• Agujeros con rosca NPT en la salida de la caja de conexiones

• Montado en la posición F1

• Placa de identificaciones en acero inoxidable AISI 316 con grabación a laser

• Pintura: Pintura sintética a base de resina alchidica (excede a la prueba ASTM B117 de maresía)

• Color: RAL 5002

• Pino de dreno automático – con presión compensada

• Rodamientos reengrasables, con sistema de lubricación por presión positiva (carcasas 254T y superiores)

• Termistores tipo PTC (1 por fase) para carcasas 324T y superiores

• Caja de conexiones con junta de estanqueidad

• Impregnación por inmersión y horneo (carcasas 143T hasta 326T y 586/7T)

• Impregnación por flujo continuo de resina (carcasas 364/5T hasta 504/5T)

¿Características del S71500 PLC y TIA Portal V12 dirigido sus retos del proyecto?

S7-1500 es capaz de utilizar las nuevas características innovadoras para disminuir el tiempo de diseño y construcción en comparación con otros modelos de PLC. Los módulos de terminales estandarizados para la línea de módulos de señales S7-1500 hace para un diseño más eficiente y disminución de los costes de mantenimiento de piezas de repuesto. La función de los módulos de terminales de múltiples posiciones ha permitido para el cableado fácil y rápido de los módulos de señales que contribuyeron a la reducción del tiempo de construcción en general, menos cableado.

Errores y más fácil la solución de problemas. Por último, a bordo, pantalla en color en el S7-1500 ayuda en gran medida en la puesta en marcha. La capacidad de establecer rápidamente la dirección IP, ver y restablecer los fallos, y controlar el modo de funcionamiento del PLC sin la necesidad de conectar un terminal de programación ayudó a reducir la cantidad de tiempo necesario para programar y poner en marcha el sistema. Además, la pantalla permite a los no ingenieros para diagnosticar rápidamente y corregir errores, maximizando el tiempo del sistema de agua con su mezcla y el aumento de la productividad global del centro de producción.

El software v12 TIA Portal también contribuye a la reducción del tiempo de programación. El entorno totalmente integrado del PLC, HMI y la unidad de programación a través StartDrive permite de forma rápida y sencilla de programas, control y seguimiento de datos de la bomba y sus entradas en si. Las nuevas características de programación tales como la conversión de tipo de datos integrado y diagnóstico en línea fáciles también ayudaran a agilizar la fase de puesta en marcha.

1 Tanque de depósito que por defecto lo tendría de 20.000 ​​​​3.

Este compresor es especialmente diseñado y construido para aumentar la presión y poder accionar la válvula por medio de las señales del PLC. A veces se podría utilizar de manera intermitente en un taller, en una llantera, restaurante, planta procesador, en continuos bombeos de gasoductos, embotelladoras de gaseosas o cerveza, sopladores de bolsas y envases plásticos, etc.).

Existen diversas formas de comprimir aire, dando esto a que existan muchos tipos de compresores, todo dependiendo del mecanismo que se utilicen. Los compresores a pistón o émbolo (alternativos), son los de uso más difundido y por su diseño, los compresores de aire de pistón producen altas presiones en volúmenes pequeños, y generalmente se utilizan para aplicaciones domésticas e industriales

Características Estándar

• Eficiencia Estándar

• Trifásicos, II, IV, VI y VIII polos, 60Hz

• Tensiones: 208-230/460V, 200V, 460V o 575V

• Totalmente Cerrado con Ventilación Externa - TEFC (IP55)

• Rotor de Jaula de Ardilla / Aluminio Inyectado

• Anillo de sello V'Ring en ambas tapas (carcasas 586/7 equipadas con sello laberinto taconite como estándar)

• Rodamientos de bolas

• Eje de acero carbón 1045 (4140 para carcasas 404/5T y superiores)

• Dimensiones NEMA

• Clase de Aislamiento “F” para todas las carcasas

• Elevación de temperatura: Clase “B” (80ºC)

• Diseño NEMA “A”

Información detallada de Depósito sencillo con sistema de agitación en acero inox de 20.000 litros:

Deposito sencillo con sistema de agitación, construido en acero inoxidable, agitador central, dos tapas abatibles en la parte superior, fondo del depósito vaciado total y cuatro patas de apoyo con sus suplementos.

Capacidad............20.000 litros

Características

Ancho: 3 metros

Alto: 8.90 metros

SITRANS Probe LU es un transmisor ultrasónico de dos hilos para la medición de nivel y de volumen de líquidos en depósitos de almacenamiento y recipientes de proceso simples, así como para la medición de caudal en canales abiertos.

El SITRANS Probe LU es indicado para las mediciones de nivel en la industria del agua y aguas residuales, así como para el almacenamiento de productos químicos.

El rango de medida del SITRANS Probe LU es de 6 o 12 m (20 o 40 ft). La función de supresión automática de falsos ecos para la eliminación de falsos ecos de componentes fijos, la relación mejorada señal/ruido y una precisión aumentada del 0,15% del rango de medida o 6 mm (0,25") confieren al Probe LU la más alta fiabilidad.

Rango de medida 0,25… 12 m (0.8… 39 ft)

Temperatura de proceso -40... 85 °C (-40... 185 °F)

Salida -4... 20 mA / HART, - PROFIBUS PA - seguridad intrínseca (opcional)

Información detallada de Depósito sencillo con sistema de agitación en acero inox de 20.000 litros:

Deposito sencillo con sistema de agitación, construido en acero inoxidable, agitador central, dos tapas abatibles en la parte superior, fondo del depósito vaciado total y cuatro patas de apoyo con sus suplementos. Capacidad............20.000 litros

Características

Ancho: 2.5 metros

Alto: 4.5 metros

Estructura

1- volumen de 50L-20000L, se puede personalizar según las necesidades del cliente, en este caso lo estaríamos trabajando en 5000 ​​​​3.

2- utilizado en material de acero inoxidable sanitario.

3- estructura de tres capas: el interior del cuerpo, revestimiento y aislamiento, capa de aislamiento lleno de material aislante.

4-. pared interior polaca menos 0.6um, acabado exterior se podría añadir o pulido espejo.

5- forma de cono inferior, con camisa de refrigeración puede adoptar chaqueta hoyuelo, curvado y revestimiento acceso ondulado.

6- Todos los tubos están DIN o ISO tubería sanitaria, pulido espejo.

7- utilizado como vino de tanques de almacenamiento y fermentación, productos lácteos, industrias, etc.;

8- aplicable en el campo de alimentos, productos lácteos, jugos, química y campos biológicos.

4 tanques de almacenamiento con una capacidad de 5000 ​​​​3.

Características

Grado de protección: IP 55

Carcasa: hierro fundido

Potencias: 0,5 a 450 HP

Aislación: clase F

Factor de servicio: continuo (S1)

Tensiones: 440 V

Color: azul RAL 5010

Termistor PTC: en todas las carcasas

Motor a prueba de explosión

Motor trifásico para áreas clasificadas certificación CESI, según directivas ATEX. Zona 1, grupo IIA/IIB T4.

1 tanque de agitación o mezclado.

1 un motor eléctrico trifásico para el agitador con referencia SA5Z DT90S-48M6/TF.

Es principalmente aplicable a las fases de producción, tales como la hidrólisis, la neutralización, cristal, destilación y almacenamiento, etc. en las industrias de la medicina (taller de materiales, la síntesis de taller), industria química, alimentos, industria ligera y así sucesivamente.

La serie de SS. Los tanques de almacenamiento están hechos de acero inoxidable (SUS304 o SUS316L). Todas las juntas y el interior están con acabados de espejo sin ningún ángulo muerto y se limpian fácilmente

Características

Ancho: 2.5 metros

Alto: 4.5 metros

1 PLC el que más he utilizado sería un S7 1500 Tía portal por un fácil manejo.

1 tanque de filtrado para una buena homogenización y limpieza del líquido.

6 sensores de nivel 7ML5221-2DA18 ultrasónicos.

Compresores industriales.

RESUMEN

TABLA DE CONTENIDO

SISTEMAS HIDRONEUMÁTICOS

UNIDAD NRO 1

CARLOS DANIEL LONDOÑO

DIEGO MAURICIO ATEHORTUA MADRIGAL

RAUL ARTURO ECHEVERRI

GRUPO: 243011_2

TUTOR

FABIAN BOLIVAR MARIN

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

MEDELLIN

2016

La automatización se compone de todas las teorías y tecnologías encaminadas de alguna forma para sustituir el trabajo del hombre por el de la máquina. En este trabajo daré unas muy buenas ideas para automatizar un proceso de un área de una empresa que necesita unas reformas para mejorar el rendimiento, transporte y la producción para tener muchas más ganancias ya que se optimiza tiempos perdidos mejorando la calidad y cantidad del producto.

Siendo nuestros objetivos de automatizar este proceso, tendremos que tener claro primero que todo cómo funciona el proceso y eso lo tenemos en la guía como apoyo de trabajo. Como veremos, el tipo de automatización a implantar depende del tipo de proceso a automatizar: no da lo mismo automatizar un proceso continuo que un proceso gobernado por eventos. Debido a la gran cantidad de procesos distintos que funcionan actualmente.

-Marco Teórico

*Articulos propuestos

- Analisis de caso

- ¿Cómo se

implementaría el sistema hidroneumático?

- ¿Cuáles son los elementos que intervienen en una prensa hidroneumática?,

- ¿Qué aspectos relevantes se deben tener en cuenta para dar solución al caso de estudio?

- Conclusiones

-Referencias Bibliograficas

SISTEMAS

HIDRONEUMATICOS