Control Automatico de la Fabricaci´ on de Antibacterial´

Control Automatico de la Fabricacion de Antibacterial

Formulado porJuan Pablo Acevedo Calderon - [email protected]

Laura Betancur Beltran - [email protected] Cardona Escobar - [email protected] Felipe Mejıa Taborda - [email protected] David Mesa Oquendo - [email protected]

Abstract— Mediante este informe, se demostrara paso a pasola automatizacion del proceso de fabricacion de los antibac-teriales Essentials, especıficando el protocolo, los sensores, losactuadores y los PLC involucrados con su respectivo papel yfuncionamiento en el proceso. Ademas de esto, se presentara lasimulacion respectiva de las Maquinas de Estado Finito (MEF)de cada subproceso.

INTRODUCCION

Presentacion de la empresa: Antibacteriales Essentials esuna empresa colombiana que fabrica y vende antibacterialesde alta calidad para el cuidado y bioseguridad de suscompradores. Se caracteriza por ser una empresa orientadaa garantizar el bienestar y la satisfaccion del cliente conun producto que cumple con los estandares de calidad delmercado.

Fig. 1. Diagrama de flujo de materia

Mision: Antibacteriales Essentials tiene como misionproducir y comercializar de forma directa un producto dealta calidad que permita suplir las necesidades de higiene,limpieza y bioseguridad mediante la desinfeccion de manos,garantizando un refuerzo contra la transmision de germeneso bacterias.

Vision: Antibacteriales Essentials busca ser una empresalıder en la produccion y venta de antibacteriales enColombi para el ano 2025, ademas de darse a conocerinternacionalmente con un producto de alta calidad y valoragregado.

La empresa Essentials tiene una demanda mensual estimadade 700.000 antibacteriales, en cuanto el publico objetivotenemos un amplio panorama al momento de enfocarnosen el como y a quien le vamos a vender. Luego de hacerdistintas proyecciones con base en nuestro producto final,

concluimos que tenemos el privilegio de no limitarnosal momento de comercializar. Por tanto, el producto secomercializara tanto de manera mayorista o al por mayor,en el cual se le vendera a un precio mas economico dada lagran cantidad de producto que el cliente esta adquiriendo,este tipo de compra esta enfocado principalmente a:cadenas de super mercado, cadenas de farmacias, tiendaslocales, mercados locales, gimnasios, universidades, centroscomerciales, hospitales, cines y demas sitios que abarquenuna gran cantidad de personas, este tipo de clientes estanenfocados en re comercializar nuestro producto o para suuso obligatorio dado que son lugares/establecimientos enlos cuales ingresa una gran cantidad de personas al tiempo.Tambien se realizaran ventas al detal, con el beneficiode que si adquieren con nosotros el producto tendran elbeneficio de comprarlo por un precio mucho mas asequible.

Problema de automatizacion del proceso: AntibacterialesEssentials busca la forma de automatizar su procesode fabricacion del gel antibacterial mediante la sıntesisquımica y proceso de mezclado en cada una de sus etapascorrespondientes, tambien de esta manera automatizar larespectiva lınea de envasado, tapado, etiquetado y empacadodel producto final. La empresa cuenta con cinco PLCde serie FX3G-24MR/DS los cuales estan previamenteconectados a los actuadores y sensores de cada equipo delproceso, los sensores estan encargados de enviar senalesanalogas o digitales a cada PLC donde aquı la informaciones procesada y posteriormente remitida a cada actuador paracumplir la funcion del proceso el cual esta conformado poronce subprocesos se da por lotes y ası sucesivamente laautomatizacion del proceso se va escalando en cada etapadel proceso. La automatizacion del proceso va a permitir lapropia sistematizacion de cada una de las actividades quese presentan, planificandolas y estructurandolas de tal formaque la automatizacion muestre cambios positivos en cuanto areduccion de costes mediante la integracion de aplicacionesque sustituyen a los procesos manuales, acelerando eltiempo de ejecucion de las tareas y eliminando los posibleserrores humanos que pueden cometerse al trabajar deforma manual, generar un comportamiento dinamicoy controlado, mediante comandos y reglas que logranmantener la operacion de la produccion en determinadoservicio y que implica la reduccion del trabajo humanoy simplificacion de los procesos de trabajo. Considerandolos beneficios y que puede generar la automatizaciondel proceso de produccion de antibacterial, estos puedenenriquecer la funcionalidad del sistema logrando ası unaestandarizacion que garantice la calidad del producto,mayor tiempo de optimizacion del proceso, los tiempos deproceso programados mediante los diagramas Gantt van a

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ser mucho mas ajustables con mejor rendimiento productivo.

Objetivo generalLlevar a cabo un proceso productivo eficiente por medio deuna correcta automatizacion y cumplimiento de requisitosestablecidos por la empresa.

Objetivos especıficos• Establecer los procesos de fabricacion de antibacteriales.• Conocer y manejar los equipos necesarios para lograr elproducto perfecto.• Automatizar la mayor cantidad de procesos de la lınea deproduccion implementando sensores y actuadores.• Garantizar alta calidad en el producto y en el ambientelaboral.

En el siguiente informe se encontrara la informacion yresultados obtenidos por el grupo de la siguiente manera:

1. Introduccion: En esta seccion se encontrara la descripciona totalidad de la empresa y de su automatizacion.2. Descripcion del proceso: En esta seccion se encontrarala descripcion del proceso productivo y sus subprocesos,ademas el diagrama de flujo de materia y layout.3. Instrumentacion: En esta seccion se encontrara el dia-grama SCADA, y la descripcion detallada de los sensores yactuadores utilizados en el proceso productivo.4. Problema de control logico: En esta seccion se encontrarael protocolo del proceso y se mostrara el funcionamiento delos sensores y actuadores del proceso.5. Solucion del problema logico: En esta seccion se encon-traran las maquinas de estados finitos (MEF) y su simulacion.6. Conclusiones: En esta seccion se encontrara el analisis ylos resultados finales.7. Referencias8. Anexos

DESCRIPCION DEL PROCESO

Ubicacion de cada maquina en el Layout: La ubicacionde la maquinaria en el Layout del proceso esta de formalineal, lo que significa que de esta forma se reducirantiempos de produccion, disminuiran los errores que sepuedan presentar y se hara de una forma eficiente yorganizada. Las dimensiones utilizadas son de 12x2.3x2.3m3, no se requiere de mucho espacio, ya que, no se necesitade grandes espacios debido a las dimensiones de cadamaquina. Descripcion del proceso productivo: Inicialmente

Fig. 2. Diagrama de flujo de materia

Fig. 3. Layout

entra la materia prima a la planta (etileno, propileno ylos aditivos), luego pasan a los reactores el etileno y elpropileno de forma paralela para la creacion del etanol y laglicerina. Seguidamente pasan a un tanque para el procesode mezclado inicial y finalmente, se adicionan los aditivosy comienza el mezclado final. El producto obtenido esenvasado mediante un dosificador automatizado y finalmentepasa a una banda transportadora que lo lleva al proceso detapado, etiquetado y empacado.

Descripcion de los Subprocesos

• Sıntesis del etanol (alcohol etılico): Inicialmente se tieneetileno en un tanque de almacenamiento, posteriormente lamateria prima pasa a un reactor donde comienza el procesode sıntesis del etanol y finalmente se condensa el etanol aun tanque de almacenamiento.• Sıntesis de la glicerina: Inicialmente se tiene propileno(propeno) en un tanque de almacenamiento, posteriormentela materia prima pasa a un reactor donde comienza elproceso de sıntesis de la glicerina y finalmente se condensa

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la glicerina a un tanque de almacenamiento. • Mezcla deproductos: Los tanques donde se tienen almacenados losproductos anteriormente mencionados estan unidos a undosificador de ingredientes el cual es bombeado a un tanquemezclador donde finalmente se obtiene un gel antibacterialcrudo.• Aplicacion de aditivos: Posteriormente de tener un mez-clado de la glicerina y el etanol se agregan los aditivos, loscuales van a estar en tanques de almacenamiento(lıquidos)y tolvas (solidos). Estos se agregaran al tanque mezcladormediante un sistema de bombeo y un dosificador, dondepermaneceran en constante mezclado por un tiempo deter-minado.• Envasado: Posteriormente de la obtencion de la mezclacompleta, pasa al siguiente proceso que serıa el envasado,este se lleva a cabo mediante un dosificador completamenteautomatizado que va llenando los envases con el productoterminado (este esta automatizado tanto con la capacidad delenvase como con el tiempo que se demora en llenarlo).• Tapado y etiquetado: El envase pasa a una maquinamediante una banda transportadora que lo posiciona ade-cuadamente y coloca la tapa del producto segun las espe-cificaciones del cliente, posteriormente el envase pasa a unamaquina automatica de etiquetado la cual por medio de unabanda con rodillos desprende y aplica la etiqueta mediantepresion en el envase de tal manera que esta quede e laposicion adecuada, esta etiqueta contiene toda la informaciondel producto.

INSTRUMENTACION

En el diagrama SCADA podemos observar la ubicacionde la maquinaria y de la misma forma los respectivosactuadores y sensores involucrados en el proceso productivo.

Fig. 4. Diagrama SCADA

Fig. 5. Sensores y actuadores del diagrama SCADA

Los sensores y actuadores utilizados en el proyecto son lossiguientes:

Tabla 1. Lista de sensores y actuadores del diagrama SCADA

Referencia Actuador/Sensor1.1 Sensor de flujo para tanques1.2 Temporizador1.3 Sensor de visocsidad1.3 Bomba2.1 Snesor de temperatura2.2 Sensor de presion2.4 Valvula de bola3.1 Sensor de presion para pipetas3.2 Sensor de flujo para tuberıas3.3 Sensor de par3.4 Valvula de globo4.1 Snesor de nivel4.2 Sensor de pH4.3 Sensor de optico4.4 Motor

La empresa de antibacteriales Essentials para cumplir con losrequisitos y la demanda establecida de una forma eficiente usa lossiguientes controladores o PLC:

Tabla 2. PLC’s utilizados enla automatizacion del proceso defabricacion de antibacterial

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PLC Tipo1 Serie FX3G-24MR/DS2 Serie FX3G-24MR/DS3 Serie FX3G-24MR/DS4 Serie FX3G-24MR/DS5 Serie FX3G-24MR/DS

Tabla 3. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tanque dealmacenamiento de etileno

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Presion Electromecanica D 1

Actuador Valvula Electromagnetica A 1Actuador Alarma Diferencial de Presion D 1

Tabla 4. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tanque dealmacenamiento de propileno

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Presion Electromecanica D 2

Actuador Valvula Electromagnetica A 2Actuador Alarma Diferencial de Presion D 2

Tabla 5. Caracterısticas de los actuadores y sensores del reactor uno

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Temperatura Diferencial de Calor A 1Sensor Presion Electromagnetica D 1Sensor Volumen Ultrasonico D 1

Actuador Cronometro Electronico D 1Actuador Valvula Electromagnetica A 1

Tabla 6. Caracterısticas de los actuadores y sensores del reactor dos

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Temperatura Diferencial de Calor A 2Sensor Presion Electromagnetica D 2Sensor Volumen Ultrasonico D 2

Actuador Cronometro Electronico D 2Actuador Valvula Electromagnetica A 2

Tabla 7. Caracterısticas de los actuadores y sensores del condensa-dor uno

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Flujo Magnetica A 1Sensor Temperatura Diferencial de Calor A 1

Actuador Bomba Electromecanica A 1Actuador Valvula Electromagnetica A 1

Tabla 8. Caracterısticas de los actuadores y sensores del condensa-dor dos

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Flujo Magnetica A 2Sensor Temperatura Diferencial de Calor A 2

Actuador Bomba Electromecanica A 2Actuador Valvula Electromagnetica A 2

Tabla 9. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tanque dealmacenamiento de etanol

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Volumen Ultrasonico D 3

Actuador Valvula Electromagnetica A 3Actuador Bomba Electromecanica A 3

Tabla 10. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tanquede almacenamiento de glicerina

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Volumen Ultrasonico D 3

Actuador Valvula Electromagnetica A 3Actuador Bomba Electromecanica A 3

Tabla 11. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tanquede almacenamiento de aditivos

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Flujo Magnetica A 3Sensor Volumen Ultrasonico D 3

Actuador Valvula Electromagnetica A 3Actuador Motor Electromecanica A 3

Tabla 12. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tanquede mezclado

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Volumen Ultrasonico D 3Sensor Presion Electromagnetica D 3Sensor Viscosidad Electromagnetica A 3Sensor Flujo Magnetica A 3Sensor pH Electrolıtica D 3

Actuador Cronometro Electronico D 3Actuador Valvula Electromagnetica A 3Actuador Motor Electromecanica A 3Actuador Bomba Electromecanica A 3Actuador Resistencia Electrica A 3

Tabla 13. Caracterısticas de los actuadores y sensores del dosifica-dor de gel antibacterial

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Control Automatico de la Fabricacion de AntibacterialActuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLC

Sensor Optico Optico D 4Sensor Flujo Magnetica A 4Sensor Volumen Ultrasonico D 4Sensor Presion Electromagnetica D 4

Actuador Motor Electromecanica A 4Actuador Cronometro Electronico D 4Actuador Banda Transportadora Electromecanica A 4

Tabla 14. Caracterısticas de los actuadores y sensores de la tapadoraindustrial

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Optico Optico D 4Sensor Torque Medidor de Tension A 4

Actuador Banda Transportadora Electromecanica A 4Actuador Cronometro Electronico D 4Actuador Motor Electromecanica A 4

Tabla 15. Caracterısticas de los actuadores y sensores de la etique-tadora

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Optico Optico D 5Sensor Rotacion Optico D 5

Actuador Banda Transportadora Electromecanica A 5Actuador Cronometro Electronico D 5Actuador Motor Electromecanica A 5

Tabla 16. Caracterısticas de los actuadores y sensores del tuneltermoencogible

Actuador/Sensor Tipo Tecnologıa A/D PLCSensor Optico Optico D 5Sensor Temperatura Diferencial de Calor A 5

Actuador Banda transportadora Electromecanica A 5Actuador Cronometro Electronico D 5Actuador Motor Electromecanica A 5Actuador Resistencia Electrica A 5

A continuacion, se muestran en total los actuadores y sensoresutilzados en el proceso de manera grafica:

Sensores Actuadores0

10

20

30

40

Fig 1. Numero total de sensores y actuadores utilizados

ADC DAC0

5

10

15

20

25

Fig 2. Numero total de convertidores utilizados para la adquisicionde informacion

5


Fluj

o

Opt

ico

pH

Pres

ion

Rot

acio

n

Tem

pera

tura

Torq

ue

Vis

cosi

dad

Volu

men

0

2

4

6

8

10

Fig 3. Numero total de sensores utilizados segun su tipo

Ala

rma

Ban

daTr

ansp

orta

dora

Bom

ba

Mot

or

Res

iste

ncia

Tem

pori

zado

r

Val

vula

0

2

4

6

8

10

Fig 4. Numero total de actuadores utilizados segun su tipo

6


Formulado por Juan Pablo Acevedo Calderon, LauraBetancur Beltran, Natalia Cardona Escobar, JuanFelipe Mejıa Taborda, Juan David Mesa Oquendo

I. DESCRIPCION DEL PROBLEMA

La empresa Essentials desea automatizar el procesoproductivo para la fabricacion de su gel antibacterial dadoque es su producto mas exitoso. Dentro de este controlautomatico realizado en la planta productiva se debe cumplircon las exigencias de la empresa bajo ciertos parametros,los cuales son: los procesos de almacenamiento de etileno,el reactor y el condensador; puesto que, estan entregandomedidas imprecisas debido a la cantidad de fluido que entraal tanque es inexacto, lo cual causa que ciertas unidadesno cumplan con el estandar de calidad requerido por laempresa; esto quiere decir que la parte de control de calidaddevuelve productos por mal etiquetados o mal empacado.

El proceso para la produccion de etanol a base de etilenoconsta de cuatro etapas:

1. Ingresa la materia prima (etileno).2. Alimentacion al reactor.3. Reaccion de la materia prima con el catalizador.4. Fase de condensacion.

Para ello se requiere un ingeniero que lleve a cabo esta tarea,se cuenta con 6 sensores (entradas) y 6 actuadores (salidas).

Fig. 6. Bloque de funcion de control del sistema

II. DESCRIPCION DE LOS ACTUADORES Y SENSORES

A continuacion se describen los actuadores:

V1: Valvula de salida del tanque de almacenamiento deetilenoV2: Valvula de entrada del reactorV3: Valvula de salida del reactorV4: Valvula de entrada del fluido refrigeranteAP: Alarma de senalizacion del tanque de almacenamientode etilenoR: Resistencia del reactort: Temporizador

A continuacion se describen los sensores:

SP1: Sensor de presion del tanque de almacenamiento deetilenoSP2: Sensor de presionST1: Sensor de temperaturaST2: Sensor de temperaturaSN: Sensor de nivelSF: Sensor de flujo

Fig. 7. Diagrama PID del sistema

III. TAREAS

Para solucionar este problema se debe:

• Describir el protocolo.• Construir la(s) MEF(S) que controlen el proceso (no esnecesario que sea una sola MEF, se pueden hacer cuantas secrean necesarias).

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IV. SOLUCION

ProtocoloObtener el correcto almacenamiento de la materia prima(etileno) para comenzar el proceso productivo apoyado enla automatizacion y el uso de sensores y actuadores paraalcanzar un proceso mas eficiente, de igual manera lograr unuso adecuado de los reactores y condensadores de la plantade produccion para obtener el producto de la reaccion deletileno.

ProcesoEl proceso comienza cuando los tanques de almacenamientose llenan con etileno, luego pasan al reactor donde seproduce la reaccion que finalmente sera procesada.

Subprocesos

1. Almacenamiento de etileno: En este subproceso, unavez entra la materia prima (etileno) esta es almacenada paracomenzar con el proceso productivo.2. Reaccion del etileno: Una vez es almacenado el etileno,pasa al reactor donde comienza la produccion del etanol.3. Condensado: Finalmente, la reaccion pasa a sercondensada.

Materia prima: Etileno

Requerimientos

1. Para comenzar este proceso hacemos uso de 6 sensores queresponden a los 7 actuadores utilizados, donde las funcionesde estos son medir la presion del tanque de almacenamiento,la temperatura alcanzada en los subprocesos, el nivel deltanque y el flujo.2. Los sensores como SP2, ST1 y SN son los sensoresubicados en el reactor, cumplen con las funciones de medir lapresion, la temperatura y el nivel dentro de este subproceso,por ejemplo, cuando ST1 se activa responde a la pregunta¿la reaccion llego al tope de temperatura programado? 1= verdadero y 0 = falso, de esta misma forma funcionala presion y el nivel. Lo mismo pasa con los sensores delcondensador (SF,ST2) y el tanque de almacenamiento (SP1).3. Los actuadores del proceso son las valvulas, alarmade senalizacion, Resistencia y temporizador que esperanla respuesta de los sensores para activarse, por ejemplo,la valvula del lıquido refrigerante en el proceso decondensacion se activa cuando SF=1, es decir, V4=1. (Deesta misma forma se trabajan los otros actuadores).

Sensores

SP1: Sensor de presion del tanque de almacenamiento deetilenoSP2: Sensor de presion del reactorST1: Sensor de temperatura del reactorST2: Sensor de temperatura del condensadorSN: Sensor de nivelSF: Sensor de flujo

Actuadores

V1: Valvula de salida del tanque de almacenamiento deetilenoV2: Valvula de entrada del reactorV3: Valvula de salida del reactorV4: Valvula de entrada del fluido refrigeranteAS: Alarma de senalizacion del tanque de almacenamientode etilenoR: Resistencia del reactort: Temporizador

Paso a paso del proceso

1. Se inicia el proceso cuando la materia prima entra a lostanques de almacenamiento, el sensor SP1 se enciende paramedir la presion dentro de este, por medio de una valvula V1se alimenta el etileno al reactor, la alarma de senalizacionfunciona para indicar que el flujo de alimentacion del tanquees correcto es decir AS=1 Y cuando no AS= 0.2. Luego, el etileno pasa al reactor activandose la valvulaV2, donde estan los sensores SP2, ST1 y SN, cuando elsensor SN se activa, esta indicando que el reactor esta listopara iniciar el proceso de produccion de etanol, activandola resistencia (R) y cerrando la valvula V2, esta reaccionva finalizar cuando el temporizador (t) termine su tiempoprogramado y cuando los sensores SP2, ST1 se activen,indicando que la reaccion ha llegado a su fin desactivandoası la resistencia (R).3. Finalmente, la reaccion pasa al condensador donde seutiliza un lıquido refrigerante, para esto se activa el sensorde flujo SF = 1 y la valvula de entrada del flujo refrigeranteV4 se va activar dejando pasar liquido refrigerante por elcondensador, lo que indica que el condensador esta listo paracomenzar el proceso, posteriormente se abre la valvula desalida del reactor V3 comenzando ası la fase de condensaciondel etanol.

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4. En esta etapa cuando los sensores ST2, SP1, SN y SFse desactivan el proceso vuelve al inicio para empezar unnuevo lote de produccion de etanol.

Fig. 8. MEF del sistema

Fig. 9. Diagrama IHM del sistema

Implementacion en Simulink

Inicialmente se inicia en el estado T-01 donde se tiene lavalvula de salida del tanque de almacenamiento de etileno yla alarma de senalizacion del tanque de almacenamiento deetileno como entrada desactivados, cuando en la transicionse activa el sensor de presion del tanque de almacenamientode etileno, se activa la valvula de salida del tanque dealmacenamiento de etileno y la valvula de entrada del reactor.

Llegando al estado R-01-A, en la transicion se activa elsensor de nivel que va a desactivar la valvula de salidadel tanque de almacenamiento de etileno y la valvula deentrada del reactor llegando al estado R-01-B, donde seactiva la resistencia del reactor, para proceder al siguienteestado, la transicion debe activar los siguientes sensores:sensor de temperatura del reactor, sensor de temperaturadel condensador, sensor de presion del reactor y sensor deflujo y que el temporizador complete los 20 segundos, aquı

se llega al estado C-01 donde se desactiva la resistenciadel reactor y se activa la valvula de salida del reactor y lavalvula de entrada del fluido refrigerante, finalmente, en laultima transicion se desactivan lo siguientes sensores: sensorde temperatura del condensador, sensor de presion deltanque de almacenamiento de etileno, sensor de nivel y elsensor de flujo, finalmente, se llega de nuevo al estado inicial.

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La empresa Essentials desea automatizar el procesoproductivo para la fabricacion de su gel antibacterial dadoque es su producto mas exitoso. Dentro de este controlautomatico realizado en la planta productiva se debe cumplircon las exigencias de la empresa bajo ciertos parametros, loscuales son: los procesos de almacenamiento de propileno,el reactor y el condensador; puesto que, estan entregandomedidas imprecisas debido a la cantidad de fluido que entraal tanque es inexacto, lo cual causa que ciertas unidadesno cumplan con el estandar de calidad requerido por laempresa; esto quiere decir que la parte de control de calidaddevuelve productos por mal etiquetados o mal empacado.

El proceso para la produccion de glicerina a base depropileno consta de cuatro etapas:

1. Ingresa la materia prima (propileno).2. Alimentacion al reactor.3. Reaccion de la materia prima con el catalizador.4. Fase de condensacion.





V1: Valvula de salida del tanque de almacenamiento depropilenoV2: Valvula de entrada del reactorV3: Valvula de salida del reactorV4: Valvula de entrada del fluido refrigeranteAP: Alarma de senalizacion del tanque de almacenamientode propilenoR: Resistencia del reactort: Temporizador


SP1: Sensor de presion del tanque de almacenamiento depropilenoSP2: Sensor de presionST1: Sensor de temperaturaST2: Sensor de temperaturaSN: Sensor de nivelSF: Sensor de flujo


III. TAREAS



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IV. SOLUCION

ProtocoloObtener el correcto almacenamiento de la materia prima(propileno) para comenzar el proceso productivo apoyadoen la automatizacion y el uso de sensores y actuadorespara alcanzar un proceso mas eficiente, de igual maneralograr un uso adecuado de los reactores y condensadoresde la planta de produccion para obtener el producto de lareaccion del propileno.

ProcesoEl proceso comienza cuando los tanques de almacenamientose llenan con propileno, luego pasan al reactor donde seproduce la reaccion que finalmente sera procesada.

Subprocesos

1. Almacenamiento de propileno: En este subproceso, unavez entra la materia prima (propileno) esta es almacenadapara comenzar con el proceso productivo.2. Reaccion del propileno: Una vez es almacenado elpropileno, pasa al reactor donde comienza la produccion dela glicerina.3. Condensado: Finalmente, la reaccion pasa a sercondensada.

Materia prima: Propileno

Requerimientos

1. Para comenzar este proceso hacemos uso de 6 sensores queresponden a los 7 actuadores utilizados, donde las funcionesde estos son medir la presion del tanque de almacenamiento,la temperatura alcanzada en los subprocesos, el nivel deltanque y el flujo.2. Los sensores como SP2, ST1 y SN son los sensoresubicados en el reactor, cumplen con las funciones de medir lapresion, la temperatura y el nivel dentro de este subproceso,por ejemplo, cuando ST1 se activa responde a la pregunta¿la reaccion llego al tope de temperatura programado? 1= verdadero y 0 = falso, de esta misma forma funcionala presion y el nivel. Lo mismo pasa con los sensores delcondensador (SF,ST2) y el tanque de almacenamiento (SP1).3. Los actuadores del proceso son las valvulas, alarma desenalizacion, Resistencia y temporizador que esperan la res-puesta de los sensores para activarse, por ejemplo, la valvuladel lıquido refrigerante en el proceso de condensacion seactiva cuando SF=1, es decir, V4=1. (De esta misma formase trabajan los otros actuadores).

Sensores

SP1: Sensor de presion del tanque de almacenamiento depropilenoSP2: Sensor de presion del reactorST1: Sensor de temperatura del reactorST2: Sensor de temperatura del condensadorSN: Sensor de nivelSF: Sensor de flujo

Actuadores

V1: Valvula de salida del tanque de almacenamiento depropilenoV2: Valvula de entrada del reactorV3: Valvula de salida del reactorV4: Valvula de entrada del fluido refrigeranteAS: Alarma de senalizacion del tanque de almacenamientode propilenoR: Resistencia del reactort: Temporizador


1. Se inicia el proceso cuando la materia prima entra a lostanques de almacenamiento, el sensor SP1 se enciende paramedir la presion dentro de este, por medio de una valvula V1se alimenta el propileno al reactor, la alarma de senalizacionfunciona para indicar que el flujo de alimentacion del tanquees correcto es decir AS=1 Y cuando no AS= 0.2. Luego, el propileno pasa al reactor activandose la valvulaV2, donde estan los sensores SP2, ST1 y SN, cuando elsensor SN se activa, esta indicando que el reactor esta listopara iniciar el proceso de produccion de glicerina, activandola resistencia (R) y cerrando la valvula V2, esta reaccionva finalizar cuando el temporizador (t) termine su tiempoprogramado y cuando los sensores SP2, ST1 se activen,indicando que la reaccion ha llegado a su fin desactivandoası la resistencia (R).3. Finalmente, la reaccion pasa al condensador donde seutiliza un lıquido refrigerante, para esto se activa el sensorde flujo SF = 1 y la valvula de entrada del flujo refrigeranteV4 se va activar dejando pasar liquido refrigerante por elcondensador, lo que indica que el condensador esta listo paracomenzar el proceso, posteriormente se abre la valvula desalida del reactor V3 comenzando ası la fase de condensacionde la glicerina.

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4. En esta etapa cuando los sensores ST2, SP1, SN y SFse desactivan el proceso vuelve al inicio para empezar unnuevo lote de produccion de glicerina.




Inicialmente se inicia en el estado T-02 donde se tiene lavalvula de salida del tanque de almacenamiento de propilenoy la alarma de senalizacion del tanque de almacenamientode propileno como entrada desactivados, cuando en latransicion se activa el sensor de presion del tanque dealmacenamiento de propileno, se activa la valvula de salidadel tanque de almacenamiento de propileno y la valvula deentrada del reactor.

Llegando al estado R-02-A, en la transicion se activa elsensor de nivel que va a desactivar la valvula de salidadel tanque de almacenamiento de propileno y la valvulade entrada del reactor llegando al estado R-02-B, donde seactiva la resistencia del reactor, para proceder al siguienteestado, la transicion debe activar los siguientes sensores:sensor de temperatura del reactor, sensor de temperaturadel condensador, sensor de presion del reactor y sensor deflujo y que el temporizador complete los 20 segundos, aquı

se llega al estado C-02 donde se desactiva la resistenciadel reactor y se activa la valvula de salida del reactor y lavalvula de entrada del fluido refrigerante, finalmente, en laultima transicion se desactivan lo siguientes sensores: sensorde temperatura del condensador, sensor de presion deltanque de almacenamiento de propileno, sensor de nivel y elsensor de flujo, finalmente, se llega de nuevo al estado inicial.

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La empresa Essentials desea automatizar el procesoproductivo para la fabricacion de su gel antibacterial dadoque es su producto mas exitoso. Dentro de este controlautomatico realizado en la planta productiva se debe cumplircon las exigencias de la empresa bajo ciertos parametros,los cuales son: los procesos de almacenamiento de etanol,almacenamiento de glicerina, aditivos y el tanque mezcladorrequieren automatizarse; puesto que, estan entregandomedidas imprecisas debido a la cantidad de fluido que entraal tanque es inexacto, lo cual causa que ciertas unidadesno cumplan con el estandar de calidad requerido por laempresa; esto quiere decir que la parte de control de calidaddevuelve productos por mal etiquetados o mal empacado.

El proceso consta de 4 etapas:

1. Almacenamiento de etanol en el contenedor.2. Almacenamiento de glicerina en el contenedor.3. Se anaden los aditivos.4. Se mezcla el etanol, glicerina y aditivos para convertirloen antibacterial.





B1: Bomba del tanque de etanolB2: Bomba del tanque de glicerinaB3: Bomba del tanque mezcladorM1: Motor del tanque mezcladorM2: Motor del tanque de aditivosV1: Valvula de salida del tanque de etanolV2: Valvula de salida del tanque de glicerinaV3: Valvula de salida del tanque de aditivosV4: Valvula de salida del tanque mezcladorR: Resistencia del reactort: Temporizador


SN1: Sensor de nivel del tanque de etanolSN2: Sensor de nivel del tanque de glicerinaSN3: Sensor de nivel del tanque mezcladorSN4: Sensor de nivel del tanque de aditivosSF1: Sensor de flujo en el tanque mezcladorSF2: Sensor de flujo en el tanque de aditivosSP: Sensor de presion del mezcladorSpH: Sensor de potencial de hidrogeno (pH)Su: Sensor de viscosidad


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III. TAREAS



IV. SOLUCION

ProtocoloLograr el correcto almacenamiento de los productosobtenidos a partir de las reacciones del etileno y elpropileno (etanol y glicerina), con la ayuda de los sensoresy actuadores seleccionados para llevar a cabo el proceso deuna forma mas eficiente.

ProcesoEl proceso comienza cuando los tanques de almacenamientose llenan con etanol y glicerina respectivamente (el procesoes lineal, es decir, los tanques se llenan al simultaneopara pasar al subproceso siguiente), luego los productos semezclan con los aditivos y finalmente, pasan al proceso demezclado para unificar el producto.

Subprocesos

1. Almacenamiento de etanol: En esta etapa del proceso,el producto obtenido a partir de la reaccion del etileno esalmacenado.2. Almacenamiento de glicerina: Igual que el procesoanterior, en esta etapa es almacenado el producto obtenido apartir de la reaccion del propileno.3. Aditivos: Los aditivos junto con la glicerina y el etanol sonlos componentes necesarios para crear el producto, en estesubproceso este aditivo es almacenado para luego mezclartodo.4. Mezcla de productos: Finalmente los 3 subprocesosanteriores se mezclan y se obtiene el gel antibacterial.

Materia prima: Etileno y Propileno

Requerimientos

1. Para llevar a cabo correctamente este proceso hacemosuso de 9 sensores que responden a los actuadores utilizados(son 11), donde las funciones de cada uno varıan entredetectar la entrada del etanol y glicerina a los tanques de

almacenamiento, el flujo de los tanques y el nivel, ademasde el ph, la presion y la viscosidad del tanque mezclador.2. Los sensores como SN1, SN2, SN3 y SN4, indican elcorrecto llenado del tanque de almacenamiento, esto significa1= verdadero y 0= falso, en el caso del sensor de flujo,presion y PH, se comporta de manera similar.3. Los actuadores como el motor del tanque mezclador,esperan la respuesta del sensor de nivel una vez los tan-ques de almacenamiento de etanol y glicerina estan llenos,adicionalmente, una vez pasan los dos productos al tanquemezclador tambien se anaden los aditivos.4. Una vez comienza el proceso de mezclado lostemporizadores se inician y una vez cumplan su tiempoprogramado se da por terminado el proceso y se continua adosificacion.

Sensores

SN1: Sensor de nivel del tanque de etanolSN2: Sensor de nivel del tanque de glicerinaSN3: Sensor de nivel del tanque mezcladorSN4: Sensor de nivel del tanque de aditivosSF1: Sensor de flujo en el tanque mezcladorSF2: Sensor de flujo en el tanque de aditivosSP: Sensor de presion del mezcladorSpH: Sensor de potencial de hidrogeno (pH)Su: Sensor de viscosidad

Actuadores

B1: Bomba del tanque de etanolB2: Bomba del tanque de glicerinaB3: Bomba del tanque mezcladorM1: Motor del tanque mezcladorM2: Motor del tanque de aditivosV1: Valvula de salida del tanque de etanolV2: Valvula de salida del tanque de glicerinaV3: Valvula de salida del tanque de aditivosV4: Valvula de salida del tanque mezcladorR: Resistencia del reactort: Temporizador


1. Inicialmente se tienen los tanques de almacenamiento paraetanol y glicerina, estos tanques cuentan con sensores de

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nivel (SN1 y SN2) respectivamente, que indican si estanllenos o vacıos, cuando estos sensores se activan (SN1=1y SN2=1) se activan los actuadores (B1, V1 y B2, V2)respectivamente para cada tanque iniciando ası el llenadodel tanque mezclador.2. En el tanque mezclador de tienen los sensores (SN3,SF1, SP, SpH y Su) cuando el sensor de nivel se activa(SN3=1) indicando que el tanque se ha llenado y el sensorde presion se activa (SP=1) los actuadores (B1, V1 y B2,V2) se apagan y posteriormente se encienden los actuadores(M1 y R) iniciando ası la etapa de primer mezclado.3. En la etapa de primer mezclado para cuando el tempori-zador (t) culmine con el tiempo programado y los siguientessensores se activen (SF1=1 y Su=1) indicando que la primermezcla esta completa, y el sensor de flujo en el tanque deaditivos se active (SF2=1) se iniciara la etapa de adicionde los aditivos, donde se apagan los actuadores (M1 y R)mientras se agregan los aditivos.4. En el tanque de aditivos se tienen los sensores (SF2y SN4), como el sensor de flujo esta activo, indica quela maquina esta lista para dosificar los aditivos al tanquemezclador, ası de esta manera los actuadores (M2 y V3)se activan para iniciar la respectiva dosificacion, cuando elsensor de flujo se desactiva (SF2=0) y el sensor de nivelse activa (SN4=1) indica que la respectiva dosificacion fuecompletada, regresando ası nuevamente a la segunda etapade mezclado, activando de nuevo los actuadores (M1 y R).5. En el segundo mezclado, el temporizador (t) esta progra-mado para realizar de nuevo la mezcla, luego de transcurridoel tiempo programado y los sensores de viscosidad y depH se activan (Su=1 y SpH=1) indicando que la mezcla haalcanzado su punto perfecto en terminos de calidad, y elsensor de flujo se desactiva (SF1=0) para proceder al vaciadodel tanque mezclador, activando ası los actuadores (B3 y V4)y apagando los actuadores (M1 y R).6. Para cuando el tanque de mezclador quede completamentevacıo, se desactiva el sensor de nivel (SN3=0) indicando queel tanque de mezclado esta libre y listo para recibir otrolote de produccion y aquı se inicia de nuevo todo el ciclocompleto.




Inicialmente se comienza en los estados T-03 y T-04 dondese tienen los siguientes actuadores desactivados: valvula desalida del tanque de etanol, bomba del tanque de etanol yvalvula de salida del tanque de glicerina y bomba del tanquede glicerina respectivamente, en las transiciones respectivasse activan los sensores: sensor de nivel del tanque de etanoly sensor de nivel del tanque de glicerina. (El sensor denivel del tanque mezclador esta desactivado para ambastransiciones)

Luego, se llega al estado M-A donde se activan losactuadores: valvula de salida del tanque de etanol, bombadel tanque de etanol, valvula de salida del tanque deglicerina y bomba del tanque de glicerina respectivamentepara cada tanque, luego en la siguiente transicion se activanlos sensores: sensor de nivel del tanque mezclador y sensorde presion del mezclador, finalmente, se llega al siguienteestado M-B donde se activa la resistencia del mezclador,el motor del tanque mezclador y el temporizador, a partirde aquı en la siguiente transicion se activan los siguientessensores: sensor de flujo en el tanque mezclador, sensorde flujo en el tanque de aditivos y sensor de viscosidad.Cuando el temporizador termine su tiempo programado sellega al estado AA donde se desactiva la resistencia delmezclador, el motor del tanque mezclador y se activa elmotor del tanque de aditivos y la valvula de salida deltanque de aditivos, luego de esto cuando se desactiva sensorde flujo en el tanque de aditivos y se activa el sensor denivel del tanque de aditivos.

Se llega nuevamente al estado M-B donde se activa laresistencia del mezclador, el motor del tanque mezcladory el temporizador, a partir de aquı cuando el temporizadortermine su tiempo programado el sensor de flujo en eltanque mezclador se desactiva y el sensor de viscosidad ypotencial de hidrogeno (pH) se activan. Luego, se llega alestado D-A donde se desactiva la resistencia del mezclador,el motor del tanque mezclador y se activa la valvula

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de salida del tanque mezclador y la bomba del tanquemezclador, cuando el sensor de nivel del tanque mezcladorse desactiva se llegan a los estados iniciales nuevamentedesactivando ası la valvula de salida del tanque mezcladory la bomba del tanque mezclador.

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La empresa Essentials desea automatizar el procesoproductivo para la fabricacion de su gel antibacterial dadoque es su producto mas exitoso. Dentro de este controlautomatico realizado en la planta productiva se debe cumplircon las exigencias de la empresa bajo ciertos parametros,los cuales son: los procesos de dosificado y tapado requierenautomatizarse; puesto que, tiene operarios laborando lasmaquinas manualmente, lo cual causa que ciertas unidadesno cumplan con el estandar de calidad requerido por laempresa; esto quiere decir que la parte de control de calidaddevuelve productos por mal etiquetados o mal empacado.

El proceso se divide en dos etapas:

1. Dosificacion del producto (antibacterial).2. Tapado de envases.




MD: Motor de dosificacionMT: Motor de torqueB1: Banda transportadora unoB2: Banda transportadora dost1: Temporizador 1

t2: Temporizador 2


SF: Sensor de flujoSV: Sensor de volumenSP: Sensor de presionSO1: Sensor optico del dosificadorSO2: Sensor optico de tapadoST: Sensor de torque


III. TAREAS



IV. SOLUCION

ProtocoloLograr la correcta automatizacion del proceso de dosificaciony tapado del envase del producto cumpliendo con losrequerimientos establecidos, con el fin de reducir tiempos

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de produccion e incrementar la calidad.

ProcesoEl proceso de dosificacion y tapado comienza cuando losenvases del producto comienzan a circular en la bandatransportadora, en las maquinas estan ubicados 6 sensoresque se encargaran de detectar tanto la presencia de losenvases como la presion, volumen y flujo del producto y6 actuadores que responden a dichos sensores todo conel fin de realizar un proceso de dosificacion y tapado optimo.

Subprocesos

1. Dosificacion: En esta etapa del proceso se envasa elgel antibacterial con la ayuda de los sensores y actuadoresinvolucrados en el sistema.2. Tapado: Luego de dosificacion, de manera lineal pasana este subproceso donde los envases con el productoson sellados cumpliendo con los requisitos de calidadestablecidos por la empresa.

Materia prima: Antibacterial

Requerimientos

1. Para el correcto funcionamiento del proceso, la maquinatendra 6 sensores que responden a sus respectivos actuadores(6) y que juntos detectan la presencia de un envase, elflujo y volumen del producto, la presion con la que salede la maquina y el torque del brazo robotico de la maquinatapadora, todo esto con el fin de tener un proceso optimo yeficiente.2. Los sensores que indican la presencia de un envase sonSO1 Y SO2, por ejemplo, SO1 responde a la pregunta ¿haypresencia de un envase? 1= verdadero hay un envase y 0 =falso, de esta misma forma funcionan los sensores de flujo(SF), volumen (SV), presion (SP) y torque (ST).3. Los actuadores que hay en este subproceso son 6los cuales estan encargados de responder a los sensoresanteriormente mencionados. por ejemplo, el actuador B1y B2 correspondientes a las ubicaciones de la bandatransportadora esperan la respuesta de la pregunta: ¿Haypresencia de un envase?

Sensores

SF: Sensor de flujoSV: Sensor de volumenSP: Sensor de presion

SO1: Sensor optico del dosificadorSO2: Sensor optico de tapadoST: Sensor de torque

Actuadores

MD: Motor de dosificacionMT: Motor de torqueB1: Banda transportadora unoB2: Banda transportadora dost1: Temporizador unot2: Temporizador dos


1. Para comenzar el proceso se debe esperar que empiece acircular un envase, esto indica que la banda transportadorase inicia B1=1 Y B2=1 (debe estar prendida todo el tiempouna vez inicia el proceso productivo), por otro lado, SO1 =1 que es el sensor que le indica a la maquina la cercanıa delenvase al subproceso de dosificacion.2. Cuando el envase llega a la parte de dosificacion, la bandatransportadora BD= 0 para llenar correctamente el envasecon el gel antibacterial, los sensores SF, SP y SV se activanmientras se llena completamente.3. Luego de que los sensores SO1, SF, SP Y SV se apaguen(SO1 = 0, SF = 0, SP= 0 y SV= 0), pasa al siguientesubproceso donde SO2 = 1 que es el sensor encargado deindicar que viene un envase, una vez esta ubicado para sertapado por la maquina que cuenta con un brazo robotico seactiva el sensor de torque ST==1.


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Inicialmente se inicia en el estado “Banda-Dos” en el cualla banda transportadora B1 esta activa (valor 0), mientrasque MD permanece inactivo (valor 0). Durante la transicionse activa SO1 (valor 1) el cual le manda la senal a losactuadores en el siguiente estado “Inic-dosif”; el de la bandatransportadora se debe detener (valor 0) mientras que el delmotor se debe activar para iniciar el dosificado (valor 1).En la siguiente transicion se activas (valor 1) los sensoresSO1, SF, SP y SV, en este punto el temporizador empiezaa contar 10 segundos que se demora la transicion. Luegode esta transicion se entra al estado “Dosificado” en el cualse activa B1 (valor 1) y se apaga MD, en la salida a lasiguiente transicion los sensores SO1, SF, SP y SV quedandesactivados (valor 0). Ahora el estado “Banda-Tap” apagaB1 y activa B2 mientras que MT permanece apagado. Antesde pasar el siguiente se debe activar SO2, una vez activoentramos al estado “Tapado” en el cual se enciende MT y seapaga B2. En la siguiente transicion se activa nuevamenteotro temporizador el cual va a contabilizar 8 segundos,tambien se activa ST y SO2 permanece igual. En el ultimoestado “Terminado” se apaga MT=0 y se vuelve a encenderB2. Para cerrar el ciclo y volver al inicio se deben apagarSO2 y ST.

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La empresa Essentials desea automatizar el procesoproductivo para la fabricacion de su gel antibacterial dadoque es su producto mas exitoso. Dentro de este controlautomatico realizado en la planta productiva se debecumplir con las exigencias de la empresa bajo ciertosparametros, los cuales son: los procesos de etiquetado yempaquetado requieren automatizarse; puesto que, tieneoperarios laborando las maquinas manualmente, lo cualcausa que ciertas unidades no cumplan con el estandar decalidad requerido por la empresa; esto quiere decir quela parte de control de calidad devuelve productos por maletiquetados o mal empacados.

El proceso se divide en dos etapas:

1. Etiquetado del envase del producto.2. Empacado del producto final.





B1: Banda transportadora uno

B2: Banda transportadora dosR: ResistenciaMET: Motor etiquetadoMEM: Motor empaquetadot1: Temporizador etiquetadot2: Temporizador empaquetado


SO1: Sensor de optico etiquetadoSO2: Sensor de optico empaquetadoSR: Sensor de rotacionST: Sensor de temperatura


III. TAREAS



IV. SOLUCION

ProtocoloEtiquetar y empacar el producto, haciendo uso de lossensores y actuadores ubicados en el proceso productivocon el fin de hacer mas rapida y eficiente la produccion.

ProcesoEl proceso de etiquetado y empacado comienza cuando pasanlos envases del proceso anterior y son ubicados por el sensor

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optico para iniciar con el etiquetado, luego de que pasa poreste subproceso se empacan los envases de a 6 al vacıo,terminando ası el proceso de fabricacion de gel antibacterial.

Subprocesos

1. Etiquetado: En esta etapa del proceso, los envases son eti-quetados para la optima presentacion del producto terminadocumpliendo con los requisitos establecidos por la empresa.2. Empacado: Luego de pasar por el subproceso anterior,los envases se empacan al vacıo para ası dar por terminadoel proceso.

Materiales: Envases, cajas de empaque

Requerimientos

1. Para llevar a cabo correctamente este proceso hacemos usode 4 sensores que responden a los actuadores utilizados (son7), donde las funciones de cada uno varıan entre detectar lapresencia de un envase, la rotacion en el brazo robotico dela maquina de etiquetado y la temperatura en el empacadoal vacıo. todo esto con el fin de hacer un proceso optimo yeficiente.2. Los sensores como el optico SO1 Y SO2 nos indican sihay un envase viniendo del proceso anterior, esto significa 1= verdadero y 0 = falso, lo mismo con el sensor de rotaciony temperatura a la hora de empacar al vacıo el productoterminado.3. Los actuadores como el motor de etiquetado MET, esperala respuesta del sensor de rotacion de la maquina, de igualmanera funciona el motor del empacado. Por otro lado, labanda transportadora (programada de diferente forma en B3Y B4) esta prendida desde el proceso anterior respondiendoa la presencia de un envase.4. Los temporizadores estan programados para que cadacierto la banda transportadora frene y se pueda etiquetar yempacar los envases con el producto terminado.

Sensores

SO1: Sensor de optico etiquetadoSO2: Sensor de optico empaquetadoSR: Sensor de rotacionST: Sensor de temperatura

Actuadores

B1: Banda transportadora unoB2: Banda transportadora dosR: ResistenciaMET: Motor etiquetadoMEM: Motor empaquetadot1: Temporizador etiquetadot2: Temporizador empaquetado


1. Se inicia el proceso con el producto envasado y tapado,cuando el primer antibacterial se aproxima indica que labanda transportadora esta encendida B3=1 y B4=1, tambiense activa el sensor optico SO1 detectando la presencia de unenvase entrando al proceso de etiquetado.2. El envase llega al proceso de etiquetado y la bandatransportadora B3 se detiene para facilitar el etiquetado delproducto, el sensor de rotacion se enciende SR= 1 y sigueal proceso de empacado.3. El sensor de rotacion se apaga SR=0 y el sensor opticodel proceso de empacado se activa SO2= 1 detectando lapresencia de un envase. Luego se separan de 6 antibacterialesy se empacan al vacıo, en esta etapa del subproceso ST=1y finalmente el producto terminado es empacado y finalizael proceso.



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Inicia en el estado “Banda-Etiq” en el cual esta activo B1(valor 1) mientras que MET esta apagado (valor 0). Parapoder entrar al siguiente estado debemos pasar por unatransicion en la cual se activa SO1, ahora si estamos en elestado “Etiquetado”, en este se apaga B1 (valor 0) y METse enciente (valor 1). Nuevamente pasamos a otra transicion,en esta SO1 permanece encendido y SR se enciende (valor1), justo en el momento que estos se encienden comienza acontar un temporizador durante 15 segundos. Al transcurrirlos 15 segundos entramos al estado “Terminado-ET” eneste B1 esta encendido y MET se encuentra apagado, esteestado es el ultimo del proceso de etiquetado que es justoel estado anterior al proceso de empacado y por ende eneste estado se activa el contador con un valor igual a cero.Para salir de este estado se debe apagar B1, SO1, SR;ahora en el nuevo estado “Banda-Emp” se va a activarB2 (valor 1) mientras que MEM y R deben permanecerapagados. Entre este estado “Banda-Emp”, la transicion deencender SO2, C=C+1 y el estado “Banda-Emp3” es quesucede el ciclo del contador, dado que los antibacterialesse empacan en paquetes de 6 unidades el contador debecontar 6 veces las repeticiones de este ciclo. El estado“Banda-Emp3” consiste en encender B2, dejar que MEM yR esten apagados. Antes de entrar al estado “Banda-Emp1”se debe pasar por la transicion de encender SO2, ahorasi estamos dentro de dicho estado; en este MEM y R seencuentran encendidos mientras que B2 se apago. Para salirdel estado “Banda-Emp1” y entrar al estado “Banda-Emp2”se debe encender SO2, ST y el temporizador debe contar 30segundos. En el estado “Banda-Emp2” B2 esta encendido,pero MEM y R estan apagados. Para volver a iniciar esteciclo de la maquina de estados solidos se debe apagar SO2y ST para poder volver al primer estado “Banda-Etiq”.

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CONCLUSIONES

• La automatizacion del proceso para la produccion deetanol logro que el almacenamiento y reaccion de este fueramas eficiente y esto gracias a 6 sensores con los que selogro medir la presion del tanque de almacenamiento, latemperatura alcanzada en los subprocesos, el nivel del tanquey el flujo, los cuales estan ubicados en el reactor. Tambiense logro gracias a los 7 actuadores que nos dan senalizacion,resistencia y tiempo para activar los sensores.• Otra de las automatizaciones fue almacenamiento delpropileno, automatizacion del reactor y del condensador, conestas logramos que la produccion fuera un poco mas rapida,efectiva y eficiente, se logro tambien tener el uso correcto delreactor y condensador gracias a los 6 sensores que permitenmedir presiones, temperaturas, nivel del tanque y el flujo ya los 6 actuadores que nos dan senalizacion, resistencia ytiempo para activar los sensores.• El almacenamiento de etanol, Almacenamiento de glicerina,aditivos y tanque mezclador tambien fue automatizado con9 sensores y 11 actuadores que nos permitieron obtener elproducto deseado en mejores condiciones y con una altacalidad, haciendo su fabricacion altamente productiva yaque los sensores nos permiten tener conocimiento del niveldel tanque inmediato, por lo que se hace mas rapido elllenado del tanque usando tambien los actuadores. • Otro delos procesos que fue automatizados fue dosificado y tapadotambien con 6 sensores y 6 actuadores encargados de detectarla presencia de envases, presion, volumen y flujo de producto,logrando que este sea mucho mas optimo.• Gracias a la automatizacion de etiquetado y empacadologramos que este proceso fuera mucho mas rapido, haciendouso de sensores como el optico, mostrando si vienen ono envases y el sensor de rotacion para hacer un correctoetiquetado.• En total utilizamos 36 actuadores y 31 sensores los cua-les nos ayudaron a hacer una produccion de antibacterialtotalmente eficaz contando con cinco PLC de serie FX3G-24MR/DS los cuales estan conectados a los actuadores ysensores de cada equipo del proceso y estan encargados deenviar senales digitales a cada PLC, donde la informaciones remitida a los actuadores para cumplir la funcion de cadauno de los procesos.

REFERENCES

[1] solucionespremium.DWYER-SERIES-ULF Ultrasonic Flow Transmit-ter”

[2] solucionespremium.DWYER-SERIES-477 ”Handheld Digital Mano-meter”

[3] solucionespremium.TBI-SERIES ”bimetal termomether”[4] solucionespremium.SERIES RMV ”dial type flow meter”[5] Paclp.modelo 440 ”sensor de viscosidad”[6] Vishay.TCRT5000 ”sensor optico”

[7] Supmeauto.modelo SUP-MPP-A ”sensor de nivel”[8] Chiorino.EPDM tipo yt ”banda transportadora”[9] vishay.TCRT5000 Reflective Optical Sensor”

[10] Studylib.K36/200T ”bomba”[11] Contrall.HC3R-A ”temporizador”[12] endress.CPS31D ”Sensor de pH”[13] LORENZ MESSTECHNIK. DR-2208 ”Torque Sensor”[14] ASM.POSIROT PRAS1 ”Magnetic Angle Sensor”[15] RESISTENCIAS TOPE. RESISTENCIAS ATEX TIPO LT DE IM-

MERSION PARA TANQUES”[16] Anwo.K36/200T ”bomba”

ANEXOS

PLC’s• Modelo: serie FX3G-24MR/DS• Entradas: 14• Salidas: 10• Consumo de energia: 21W• Voltaje: 24V DC

Sensores

Sensor de flujo• Modelo: ULF-01-KFN• Rango maximo: 16,4ft• Senal de salida: 4 a 20mA

• Resolucion: 0,4” (1mm)

Sensor de presion• Modelo: 477-000-FM• Presion maxima: 5psig• Precision: 0,5 % de escala completa, 60 a 78°F (15,6 a25,6°C)

Sensor de temperatura• Modelo: TBI series• Precision: 1 % de escala completa• Escala: °F Y °C

Sensor de viscosidad• Modelo: 440• Precision: 1,0 % de escala completa• Viscosidad general: 0.02 a 10.000 cP

Sensor de pH• Modelo: CPS31D• Rango de medicion: pH 1 a 12• Temperatura: 0 – 80C

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• Presion: 1 A 4bar

Sensor de nivel (volumen)• Modelo: SUP-MP-A• Precision: 0,3 %• Frecuencia: 20-350KHz

• Fuente de alimentacion: 12-24V − CC

Sensor de rotacion• Modelo: PRAS1• Rango de medicion: 0-360°• Resolucion: 0,03 %• Maxima revolucion: 30.000 rpm

Sensor optico• Modelo: TCRT5000• Voltaje emitido: 70V• Distancia de operacion: 0.2 a 15mm

Sensor de par• Modelo: DR-2208• Precision: 0,1 %• Senal de salida: 5V• Lımite de torque: 200Nm

Actuadores

Valvula• Modelo: B225• Rango de flujo controlable: 75°• Presion alcanzada: 600psi

Banda transportadora• Carga: 150N/mm

• Flexion: 200 ciclos• Abrasion: 150mm3

Motor• Tipo de motor: trifasico• Direccion de rotacion: bidimensional• Maxima revolucion: 3000rpm• Corriente: 7,6A• Torque: 13,2Nm

Bomba• Modelo: K36/200 T• Rango de trabajo: 5 a 96 m3/h con altura de elevacionhasta 58m• Rango temperatura del lıquido: 10 a 55°C• Temperatura ambiente max: 40°C

Alarma de senalizacion• Modelo: SL7 EATON• Foco de filamento: BA15D• Voltaje: 127V

Temporizador• Modelo: HC3R-A• Rango de tiempo: 0,5 a 300h

Resistencia• Potencia: 225kW• Modelo: 0026LT• Rango de temperatura: -60 a 60°C

Tabla 17. Convenciones de notacion utilizadas en las MEF

Simbolo Funcion& AND Logico| OR Logico

&& AND Logico (Con cortocircuito)|| OR Logico (Con cortocircuito)

== Igual a> Mayor que>= Mayor o igual a< Menor que<= Menor o igual a

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Control Automatico de la Fabricaci´ on de Antibacterial´