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DISEO E IMPLEMENTACIN DE UN HORNO AUTOMTICO DE SECADO Y ENVEJECIDO DE ARROZ PARA LA PROCESADORA DE PROYELEC INGENIERIAS. FASE 1Realizado Por:Juan Fernando Aguirre Cueva2CONTENIDOINTRODUCCION
ARQUITECTURA DEL HORNO
ARQUITECTURA DE CONTROL
SOLUCIN DE HARDWARE
SOLUCON DE SOFTWARE
DISEO DE LOS CONTROLADORES
SIMULACIONES
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES33INTRODUCCIN4PROCESADORA DE ARROZ5
PROCESADORA DE ARROZ2910 msnm, Sur de QuitoReductoraTanquesIslasPQAR56ARROZ
MADUREZFISIOLGICAVARIEDADESMUESTREOPROCESO DE SECADOSecado Natural
Secado Artificial
7
VENTILADORHORNOPROCESO DE ENVEJECIDOEnvejecidoNatural
Envejecido Artificial
8
VENTILADORQUEMADOR9HUMEDAD DEL ARROZ
ARQUITECTURA DEL HORNO10ARQUITECTURA DEL HORNO11
Caja delhornoBase delhornoContenedor de bandejasBandejasDespus de inspeccin de campo1112ARQUITECTURA DEL HORNO
DEMANDAS DEL PROCESO13DEMANDAS DEL PROCESOControlar la temperatura en el interior del horno
Controlar la humedad del grano
Visualizar el proceso en un HMI
14Despus de inspeccin de campo14ARQUITECTURA DE CONTROL15ARQUITECTURA BSICA DEL SISTEMA DE CONTROL16
SOLUCIN DE HARDWARE1718CONTROLADOR
SOLUCIN DE HARDWARE19CONTROLADOR
SOLUCIN DE HARDWARE20SENSORESSENSOR DE TEMPERATURASENSOR DE HUMEDAD
SOLUCIN DE HARDWARE21ACTUADORES
SOLUCIN DE HARDWARE22SOLUCIN DE HARDWAREPREACTUADORES
Factores CuantitativosFactores Cualitativos
23ELEMENTOS MAGNTICOSRELESCONTACTORVoltaje de activacinCorriente en los contactosVoltaje de activacinCorriente en los contactosSOLUCIN DE HARDWARE24APARATOS DE MANIOBRAINTERRUPTORPULSADOR
SOLUCIN DE HARDWARE25SEALIZACINLUMINOSABALIZALUCES PILOTO
SOLUCIN DE HARDWARE26ELEMENTOS DEPROTECCINFUSIBLESRELE TERMOMAGNETICO20% de la corrienteProteccin contra cortocircuito15% de la corrienteProteccin contra sobrecargaSOLUCIN DE HARDWARE27ACONDICIONAMIENTO DE SEALESSOLUCIN DE HARDWARE
28ELEMENTOS EXTRASFUENTE DE 24VDCBORNERASSOLUCIN DE HARDWARERIELES DINARMARIO29SOLUCIN FINAL DEL ARMARIO
EXTERIOR30SOLUCIN FINAL DEL ARMARIOINTERIOR
Se realiz el diseo en base a normas:
Instalaciones Elctricas (NEC).
Diagramas (IEC 1082 e ISA).
31SOLUCIN DE HARDWARESOLUCIN DE SOFTWARE32El cambio total de la implementacin necesita programacin completa de sus dispositivos3233SOLUCIN DE SOFTWARELGICA DEL PROGRAMAPROCESO DE SECADO
PROGRAMACIN HMI PC34
PROGRAMACIN HMI PC35
INFORMACONINICIO
PROGRAMACIN HMI PC36PRINCIPALCLAVE DE ACCESO
PROGRAMACIN HMI PC37CONFIGURACINPROCESO
PROGRAMACIN HMI PC38PROCESO EN MARCHA
PROGRAMACIN HMI PC39HISTRICOSINGENIERA
PROGRAMACIN HMI PC40ALARMAS
DISEO DE LOS CONTROLADORES41El cambio total de la implementacin necesita programacin completa de sus dispositivos41PLANTA 42
Ingresa una entrada de voltaje
Sale una temperatura
IDENTIFICACIN 43PRIMERPASO
SEGUNDOPASO
TERCERPASO
FUNCIN DE TRANSFERENCIA44
Determinar el mejor controlador
Diseo del sistema de control de humedad del grano45
Diseo del sistema de control de temperatura del horno46
Diseo del controlador por el mtodo de Ziegler Nichols47
Diseo del controlador por el mtodo de Ziegler Nichols48
FUNCIN DETRANSFERENCIASIMULACIONES49El cambio total de la implementacin necesita programacin completa de sus dispositivos4950CONTROL ON-OFF DE HUMEDAD
51CONTROL PID DE TEMPERATURA
52DIAGRAMA ELCTRICO
CONCLUSIONES53El cambio total de la implementacin necesita programacin completa de sus dispositivos53CONCLUSIONESEn las pruebas realizadas verificadas en el laboratorio se determin que la temperatura mxima que puede alcanzar el horno es de 107 C, razn por la cual el proceso de envejecido se debe realizar a esta temperatura.
La arquitectura del horno facilit el diseo de ubicacin de los sensores de humedad y de temperatura, y en el futuro garantizara el control que se necesita para alcanzar la temperatura deseada y mantenerla controlada asegurando la correcta coccin del producto.
5454CONCLUSIONESEl desarrollo de este proyecto ha sido realizado paso a paso para que las personas interesadas puedan entender la manera en que el controlador automtico de temperatura y humedad va a funcionar, adems sirve de gua para realizar las conexiones de todos los elementos que intervienen en este sistema.
El presente diseo involucra un detalle de los elementos necesarios, as como elementos extras que requiere cada equipo para facilitar la seleccin e implementacin del sistema.
55Se realiz una investigacin de normas tcnicas aplicables para el rediseo e implementacin del sistema de control del grupo elctrico de bombeo. De esta manera se asegura el ptimo funcionamiento del sistema, garantizando la disponibilidad de los equipos y brindando seguridad al personal de la planta. Entre las normas empleadas se pueden citar: NEC500, API610, API682, IEC 60204-1 y la normativa interna de EP Petroecuador (recopilacin de normas internacionales). Mencionar la SHI de EP-Petroecuador ya que es recopilacin de varias normas.
Con el fin de conocer el proceso, requerimientos de la planta y equipos disponibles, fue importante iniciar el proyecto con el levantamiento de informacin de campo. De esta manera se pudo observar que era necesario cumplir con ciertas normas de instalacin de cableado no consideradas, un cambio completo de la infraestructura del sistema de control, mejoramiento del sistema de enfriamiento de sellos, programacin de una nueva interfaz grfica HMI y nueva lgica de control en el PLC.
55CONCLUSIONESPara facilidad del administrador, el HMI ha sido diseado con Recetas para que sean cambiadas de forma fcil.El diseo planteado de la HMI es de arquitectura abierta y flexible con la posibilidad de expansiones o modificaciones.
56La Arquitectura RIO es adecuada para la estacin de bombeo El Beaterio, ya que permiti minimizar costos y tiempo de implementacin mediante el uso de equipos existentes en el terminal. Adems se consigui optimizar el espacio en el panel de conexiones del cuarto de control, disminuyendo la cantidad de cables de seales en un 85% y redistribuyendo los mdulos existentes para uso en futuras instalaciones.Para asegurar la comunicacin entre el PLC principal y su derivacin se utiliz cable coaxial, que por construccin es apropiado para transmisin a largas distancias y atena el ruido externo del ambiente industrial. El nuevo sistema de control implementado, independiza al grupo elctrico de bombeo del resto de equipos del proceso, ya que la red MODBUS y la alimentacin de los equipos de control son exclusivas y la derivacin RIO contiene solo los elementos del grupo elctrico de bombeo. De esta manera, es posible realizar tareas de mantenimiento en el grupo elctrico sin detener el proceso e interferir con los grupos de bombeo Diesel.
56CONCLUSIONESMatlab permite obtener y observar el comportamiento de la planta as como permite determinar las constantes para la sintonizacin del controlador.
5757RECOMENDACIONES58El cambio total de la implementacin necesita programacin completa de sus dispositivos58RECOMENDACIONESSe recomienda utilizar los componentes sugeridos ya que cumplen con las caractersticas del proceso.
Se debera respetar el esquema establecido en el diseo, puesto que este se consider como una opcin sencilla.
5959GRACIAS60
El cambio total de la implementacin necesita programacin completa de sus dispositivos60
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