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AUTOMATIZACION DE UNA PLANTA DE ASFALTO

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on 28 February 2014

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AUTOMATIZACIÓN DE UNA PLANTA DE ALMACENAMIENTO,
PROCESOS Y MANUFACTURAS DE ASFALTOS
Importante:
Conocer las características de la materia prima, antes de elegir la instrumentación y equipos.
SOCIAL
• Mejores condiciones laborales.
• Mayor conocimiento.

ECONÓMICO
• Rendimiento en la productividad.
• Redistribución de los puestos de trabajo.
• Aumento en el flujo de dinero, debido a disminución del tiempo de despacho a clientes y proveedores.

TECNOLÓGICO
• Reducción del tiempo de respuesta para toma de decisiones.
• Confiabilidad y exactitud en los datos arrojados de cantidad de producto almacenado, despachado y en los datos de temperatura de los puntos críticos del proceso.
• Trazabilidad en el sistema.

IMPACTO ESPERADO
Se evidencia falta de confiabilidad y trazabilidad en el proceso. Largos tiempos de respuesta para el despacho a proveedores y clientes.
Los riesgos de los empleados debido a las características químicas y físicas del producto.
Las características técnicas del asfalto varían dependiendo de la temperatura y forma de almacenamiento.
Estandarizar señales de planta en protocolo de comunicación 4-20 mA y topología de red tipo Bus que cuente con dos concentradores de señales (Point I/O), distribuidos estratégicamente con base en la localización de los instrumentos de campo, respetando las convenciones de distancia propia para el medio físico de cableado en par trenzado.
Basados en las bondades ofrecida por los equipos Allen Bradley, el sistema estará soportado por la tecnología EtherNet/IP. Permitiendo la comunicación de los Point I/O ubicados en campo con el PLC-PAC localizado en el cuarto de operadores.
La aplicación HMI, se implementará mediante la plataforma de diseño FactoryTalk View ME station y permitirá la supervisión en el cuarto de operadores de las variables de proceso y a su vez incorporar una Panel View en campo para soporte del operario.

El diseño incluye un sistema de alimentación in interrumpido y regulado por medio de una UPS, un tablero para el PLC-PAC, dos tableros para los Point I/O.
Automatizar un sistema supervisorio de una planta de almacenamiento, procesos y manufacturas de asfaltos, usando herramientas de automatización de Allen Bradley, Rockwell Automation e instrumentación de avanzada, con el fin de consolidar una arquitectura flexible y escalable en los procesos de la industria de asfaltos.

• Desarrollar una aplicación supervisoria que permita generar reportes continuos de las líneas de descarga, niveles de tanques y temperaturas críticas del proceso, empleando un PAC CompactLogix 1769-L3x.

• Implementar los sensores de caudal tipo coriolisis de ABB, sensores de nivel tipo radar (onda guiada) de REFLEX VF y sensores de temperatura tipo PT100, con señales de salida de 4-20 mA concentrados a los Point I/O, para la adquisición de los valores de las variables del proceso.
• Desarrollar las aplicaciones HMI para la estación supervisoria y el panel del operario, mediante la plataforma de diseño FactoryTalk View ME y el PanelView Plus 700 para permitir la interacción del personal del centro de control y los operarios de campo con el sistema.
• Integrar las islas del sistema usando la topología de red tipo bus y el protocolo EtherNet/IP para permitir el intercambio de datos referentes a las funciones de medición y control de las variables de la planta.
GENERAL
ESPECÍFICOS

Es la encargada de comercializar los diferentes tipos de asfaltos y asfaltos modificados a plantas de asfalto.
Cuenta con una infraestructura capaz de almacenar y procesar el asfalto crudo con los diferentes polímeros, al igual que servicios de transporte, asistencia técnica, equipos y laboratorio.

PLANTA DE ALMACENAMIENTO, PROCESOS Y MANUFACTURAS DE ASFALTOS
El asfalto es un material negro, cementante, que varía ampliamente en consistencia, entre sólido y semisólido (sólido blando), a temperaturas ambientales normales.
Algunos de sus principales usos son pavimentación y techado.
El asfalto usado en pavimentación, generalmente llamado cemento asfáltico, es un material viscoso (espeso) y pegajoso.
ASFALTO
PROPIEDADES

• Durabilidad
• Adhesión y cohesión
• Susceptibilidad a la Temperatura
• Endurecimiento y envejecimiento

FÍSICAS
QUÍMICAS
Básicamente, el asfalto está compuesto por varios hidrocarburos (combinaciones moleculares de hidrógeno y carbono) y algunas trazas de azufre, oxigeno, nitrógeno y otros elementos. El asfalto, cuando es disuelto en un solvente como el heptano, puede separarse en dos partes principales: asfáltenos y máltenos.
ENSAYOS
Penetración
Punto de ablandamiento
Ductilidad
Recuperación Elástica
Punto de Fractura de Fraass
TFOT
RTFOT
PAV
STOA
LTOA
Homogeneidad en el almacenaje en caliente
INSOLTEC LTDA.
PRESENTADO POR
DIRIGIDO POR
UTS
IGN. MANUEL FERNANDO MENDEZ
RODRIGUEZ

ING. FELIX ESCALANTE
ING. IVÁN DARIO HERNÁDEZ RODRIGUEZ
ING. CARLOS HUMBERTO ESPARZA FRANCO
LUZ ANGÉLICA CAMACHO ARENAS
ANDRÉS RICADO CAPACHO GUALDRÓN
GRUPO DE INVESTIGACIÓN GICAV
• El sistema supervisorio de la planta de asfaltos permite generar reportes en tiempo real de las líneas de descarga, niveles de tanques y temperaturas críticas del proceso, por medio de la HMI tanto en el cuarto de control como en la panel View ubicada en la zona de Bahías, para soporte del operario.

• Con la automatización de la planta las posibles eventualidades podrán ser supervisadas desde un lugar seguro (cuarto de control), y el sistema cuenta con salidas de alarma que alerten al personal, a detener el proceso.


• Se logra estandarizar todo el proceso a un protocolo de 4-20 mA, utilizando instrumentación de avanzada. La topología podrá ser reestructurada para un crecimiento futuro del proyecto y los cambios podrían hacerse desde los concentradores y por medio de protocolo EtherNet/IP reduciendo costos en material de instrumentación.


• Basados en las bondades ofrecidas por los equipos Allen Bradley y Rockwell Automation el proceso es compatible con la familia escalable de controladores programables de automatización (PAC) Logix

CONCLUSIONES
VARIABLES
TEMPERATURA
FLUJO
NIVEL
Precisión media 0.5 %
se pretendía medir simplemente altura.
Sensor de: Nivel
Tipo: Radar (onda guiada).
Marca: REFLEX VF
Modelo: VF03

En el proyecto se hace referencia al nivel como una altura teniendo como punto de referencia la base de cada uno de los tanques de almacenamiento de asfalto.

Lineales
Sensor de: Temperatura
Tipo: PT 100 con transmisor 4-20 mA
Marca: N/A
Modelo: N/A

Escala en grados centígrados o Celsius. Se divide el intervalo de temperatura de ebullición del agua en 100 partes o grados, el punto de fusión es 0°C y el de ebullición a 100 °C.

Másico, con sensor de temperatura incluido.
Para poder calcular densidad.
la tubería debe estar llena a la ora de medir.
Sensor de: Flujo
Tipo: Coriolisis
Marca: ABB
Modelo: FC200-MC21
Cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
PROTOCOLO
4-20 mA
ELECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN
QUÉ
Alcance.
Concepto Planta de almacenamiento, procesos y manufacturas de asfalto.
Concepto Planta de asfalto.
Concepto asfalto.

POR QUÉ
Planteamiento del problema.
Impacto esperado.
Objetivos.

CÓMO
Resumen de la solución.
Variables y elección de instrumentación (ensayos a materia prima).
Herramientas software Rockwell Automation.

Proyecto de grado AUTOMATIZACIÓN DE UNA PLANTA DE ALMACENAMIENTO, PROCESOS Y MANUFACTURAS DE ASFALTO, para optar al titulo de Ingeniero Electrónico.
La sustentación del proyecto consta de tres etapas:
Qué
Por qué
Cómo

POR:
Luz Angélica Camacho Arenas
Andrés Ricardo Capacho Gualdrón

OBJETIVOS
HERRAMIENTAS SOFTWARE

Rockwell
Automation
Allen-Bradley
Temperatura 200°C
la temperatura del asfalto varía entre 150°C y 170°C aproximadamente, si no puede envejecer o oxidarse.
Vapor y Productos viscoso
Se impregna la onda y crea señales fantasmas que se pueden corregir por software.
Los vapores pueden opacar la señal, requiere un radar potente.
Se pensaba posibles obstáculos por lo cual es indispensable onda guiada.
Precisión alta 0,4% a 0,1 %

Ideal para productos viscosos y presiones altas
Presión aproximada de 60 PSI en la tubería.
Temperatura hasta 200°C
Preciso
Ubicado a 1 mt
Una cantidad física que es una medida del promedio de la energía cinética de las partículas constituyentes de un cuerpo.
Magnitud con la cual comúnmente se define el frío, tibio , caliente.
ALCANCE
Implementar un sistema supervisorio y de monitorio de las lineas de despacho de producto, el nivel de los tanques de almacenamiento de asfalto y asfalto modificado, además de las temperaturas criticas en el proceso.
ENTONCES
Supervisión HMI
Temperatura
Nivel
Caudal
Le ayudarán a encontrar exactamente la herramienta que necesita para su proyecto. Sólo tiene que responder a algunas preguntas y le mostrará las herramientas adecuadas.

Estos incluyen: controladores, Redes, HMI y Motion.

Acelerar el tiempo de desarrollo del sistema de control y evitar errores comunes.
Esta herramienta puede ser descargada e instalada en su disco duro, la herramienta incluye una herramienta de selección de documentos.
Permitirá acceder rápidamente a consejos de diseño para las diferentes áreas de un Sistema Integrado de Arquitectura.
Realiza el cálculo real de los costos de las herramientas software de Rockwell Automation, además de generar un reporte de lo que sería el proyecto y exportar en algunos de los programas del paquete de Microsoft Office.
Incluye manuales e información sobre los equipos.
AGRADECIMIENTOS
Dios
, a ti agradecemos sobre todas las cosas, cada momento en el desarrollo de esta meta y todas las experiencias vividas en el proceso.
A nuestras familias por el apoyo incondicional.
A nuestros docentes, director de proyecto y asesores quienes nos guiaron durante la elaboración del proyecto.
A Insoltec Ltda, por la confianza brindada.
Puede utilizarse para aplicaciones de base discreta, de proceso, de lote, de movimiento, de seguridad y de variadores.
Es compatible con la familia escalable de controladores programables de automatización (PAC) Logix
Permite fragmentar la aplicación en programas más pequeños que pueden volver a utilizarse, rutinas e instrucciones que pueden crearse al utilizar distintos lenguajes de programación: diagrama de lógica de escalera, diagrama del bloque de funciones, texto estructurado y diagrama de funciones secuenciales.
Incluye un conjunto extenso de instrucciones incorporadas que usted puede aumentar al crear sus propias instrucciones add-on definidas por el usuario.
Permite escribir la aplicación sin tener que preocuparse de la configuración de la memoria.
Proporciona la capacidad de crear tipos de datos definidos por el usuario para representar fácilmente componente específicos de la aplicación en una estructura.
Incorpora datos y los comparte con otros productos de software de Rockwell Automation para reducir drásticamente el tiempo de entrada de datos, proporcionar auditorías y facilitar el manejo de códigos y su uso repetido.
INFORMES DE AVANCE
CUMPLIMIENTO
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