AUTOMATIZACIÓN DEL S ISTEMA DE PRODUCCIÓN Y …
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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERIA ELÉCTRICA
MERIDA – VENEZUELA
Br. Oswad Cesar Chavez Pino
Tutor Académico: Prof. Pedro O. Mora
Tutor Industrial: Ing. Juan Monsalve
Abril de 2003
AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN Y CORRECCIÓN DEL FACTOR DE
POTENCIA DE LA EMPRESA DISCOCA
Trabajo presentado como requisito parcial
Para optar al titulo de Ingeniero Electricista
ii
AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN Y
CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA DE LA EMPRESA
DISCOCA
Br. Oswad C. Chávez P.
El trabajo de grado titulado “AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE
PRODUCCIÓN Y CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA DE LA
EMPRESA DISCOCA”, presentado por el Br. Oswad C. Chávez P., en
cumplimiento parcial para optar al Titulo de Ingeniero Electricista, fue
aprobado por el siguiente jurado.
___________________ __________________
Prof. Pedro O. Mora Prof. Carlos Muñoz.
C.I: 3.623.983 C.I: 8.008.441.
_____________________
Prof. Jean C. Hernández
C.I: 12.778.547
iii
DEDICATORIA
En la vida hay muchos obstáculos para superar, durante este proceso
el apoyo de la gente que te quiere es vital, sólo se pueden lograr y superar
las metas trazadas si tienes a alguien por quién quieras luchar, es bien decir,
gracias a mis padres a su voluntad, confianza y apoyo en los momentos
buenos y malos, he logrado adquirir el aprendizaje y la experiencia que me
servirán de apoyo para toda la vida.
A mis hermanos, sobrinos y amigos para que nunca decaigan, y
logren alcanzar sus metas.
iv
RECONOCIMIENTO
Quisiera dar un reconocimiento a la ilustre Universidad de Los Andes,
al profesorado de la Escuela de Ingeniería Eléctrica, por aportar los
conocimientos requeridos en mi formación como profesional.
De igual manera es de agrado hacer llegar un profundo
agradecimiento y reconocimiento a quienes con su experiencia en el campo
laboral contribuyeron al logro de mis metas, gracias Ingeniero Pedro O. Mora,
Ingeniero Juan Monsalve y al Ingeniero Silvio Pereira por su valiosa
colaboración en la realización de este Trabajo de Grado.
v
INDICE
Aprobación ............................................................................................................... ii
Dedicatoria ............................................................................................................... iii
Reconocimiento....................................................................................................... iv
Índice......................................................................................................................... v
Índice de Tablas ......................................................................................................xii
Índice de Figuras y Gráficos ..................................................................................xiii
Resumen ..................................................................................................................xvi
CAPITULO
I. LA EMPRESA...................................................................................................... 1
1.1. Datos Históricos ................................................................................... 1
1.2. Consideraciones Generales............................................................... 3
1.3. Filosofía de la Empresa. .................................................................... 4
1.4. Visión. .................................................................................................... 4
1.5. Objetivo General .................................................................................. 5
1.6. Objetivos Específicos .......................................................................... 5
1.7. Líneas Estratégicas de DISCOCA para el futuro ........................... 6
II. ESTADO ACTUAL DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE
PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA DISCOCA................................................... 7
2.1. La Materia Prima. ................................................................................ 7
2.2. Tolva Dosificadora. .............................................................................. 8
2.3. Banda Transportadora Primaria........................................................ 8
2.4. Molazza 30-M ...................................................................................... 9
2.5. Banda Transportadora Secundaria................................................... 10
2.6. Molino Laminador (Laminatorio 5-L)................................................. 12
2.7. Banda Transportadora Terciaria. ...................................................... 12
vi
2.8. Banda Transportadora Cuaternaria.................................................. 12
2.9. Mezcladora (Impastrici 16 IN)........................................................... 14
2.10. Cámara de Vacío............................................................................... 14
2.11. Motoniera M-15.................................................................................. 15
2.12. Cortadora Electromecánica. ............................................................ 16
2.13. Traslado de Bloque. .......................................................................... 17
2.14. Secado del Bloque. ........................................................................... 18
2.15. Traslado de Bloque Seco. ................................................................ 19
2.16. Horno de Cocción.............................................................................. 19
2.17. Sistema Eléctrico de Potencia......................................................... 20
2.18. Sistema de Potenc ia de los Motores.............................................. 21
2.19. Sistema de Alumbrado Existente.................................................... 22
2.20. Diagrama de Funcionamiento y Características
de los Motores.................................................................................... 22
III. BANCO DE CONDENSADORES. CONTROLADORES LÓGICOS
PROGRAMABLES (PLC) Y DISPOSITIVOS UTILIZADOS PARA EL
CONTROL DE ENTRADAS/SALIDAS DE DISCOCA. .................................... 24
3.1. Incidencia del Factor de Potencia en el Consumo Industrial. ...... 24
3.2. Qué es el Factor de Potencia?.......................................................... 24
3.2.1. Potencia Aparente y Potencia Activa.. .............................. 25
3.2.2. ¿Por qué existe un bajo factor de potencia?. .................. 29
3.2.3. ¿Por qué se penaliza el bajo factor de Potencia? .......... 30
3.3. ¿Cómo mejorar el Factor de Potencia?. .......................................... 31
3.3.1. Condensadores eléctricos estáticos .................................. 32
3.3.2. Motores Sincrónicos ............................................................ 33
3.3.3. Cómo determinar la cantidad de condensadores
necesarios............................................................................ 33
3.4. Localización de Condensadores y Motores Sincrónicos............... 37
3.4.1. Compensación Individual.................................................... 37
vii
3.4.1.1. Transformadores. .................................................. 37
3.4.1.2. Motores trifásicos.................................................. 40
3.4.1.2.1. Arranque mediante un interruptor
normal estrella-triángulo de accionamiento
manual. ...................................................................... 41
3.5. Aspectos a ser tomados en cuenta para la Instalación y
operación de los Condensadores.................................................... 42
3.5.1. Capacidad de conducción de corriente de la
instalación............................................................................. 42
3.5.2. Voltaje nominal del equipo accesorio. .............................. 43
3.5.3. Tipos de instalación. ............................................................ 43
3.5.3.1. Instalación al interior. ............................................ 43
3.5.3.2. Instalaciones a la intemperie............................... 43
3.5.4. Dispositivo de Descarga. .................................................... 44
3.5.5. Operaciones rápidas de conexión y desconexión. ......... 44
3.5.6. Bancos de Condensadores fijos........................................ 45
3.5.7. Bancos de Condensadores desconectables. .................. 45
3.5.8. Disposición de los condensadores.................................... 45
3.5.9. Puesta a tierra de los tanques. .......................................... 46
3.5.10. Corrección de factor de potencia de motores
de inducción. ...................................................................... 46
3.5.11. Recalibración de los elementos térmicos de motores
de inducción compensados con condensadores. ........ 46
3.5.12. Compensación de transformadores................................ 46
3.5.13. Ventilación. .......................................................................... 47
3.5.14. Frecuencia y voltaje de operación................................... 47
3.5.15. Protección............................................................................ 48
3.5.15.1. Protección con fusibles. ..................................... 48
3.5.15.2. Protección con interruptores. ............................ 48
3.5.16. Conexión y desconexión. .................................................. 49
viii
3.5.17. Control.................................................................................. 50
3.5.18. Instalaciones en condiciones anormales de
operación. ............................................................................ 50
3.5.19. Instalaciones en zonas peligrosas. ................................. 51
3.5.20. Datos de placa de características................................... 51
3.5.21. Precauciones con condensadores impregnados con
askareles. ............................................................................. 51
3.6. Ventajas Técnico-Económicas del Aumento del Factor de
Potencia . ............................................................................................. 52
3.6.1. Ahorro en el Pago da la Factura de Electricidad............. 52
3.6.2. Mejoramiento de la Eficiencia Eléctrica............................ 52
3.6.3. Liberación de Capacidad en el Sistema. .......................... 53
3.6.4. Mejoramiento de las Condiciones de Voltaje................... 53
3.6.5. Reducción de las Pérdidas de Potencia. .......................... 54
3.7. Controladores Lógicos Programables.............................................. 54
3.7.1. Antecedentes........................................................................ 54
3.7.2. Características de los PLC. ................................................ 56
3.7.3. Aplicaciones de los PLC. .................................................... 56
3.7.4. Comparación entre lógicas a relé cableado y el PLC. .. 57
3.7.4.1. Lógica a relé cableado. ........................................ 57
3.7.4.2. Controlador Lógico Programable (PLC). ........... 58
3.7.5. Estructura externa de los PLC. .......................................... 59
3.7.5.1. Compacta. .............................................................. 59
3.7.5.2. Modular. .................................................................. 59
3.7.6. Estructura o arquitectura interna. ...................................... 60
3.7.6.1. La Sección o Unidad de Entrada........................ 61
3.7.6.2. La Unidad Central de Procesamiento CPU. ..... 61
3.7.6.3. La Sección o Unidad de Salida. .......................... 61
3.7.6.4. La Fuente de Alimentación.................................. 61
3.8. Unidad de programación. ................................................................... 62
ix
3.9. Periféricos. ............................................................................................ 62
3.10. Nano-autómata programable TSX-07............................................ 62
3.10.1. Descripción.. ....................................................................... 62
3.10.2. Hardware. ............................................................................ 63
3.10.3. El bloque visualización del estado del autómata .......... 64
3.10.4. Ciclo del autómata. ............................................................ 65
3.10.5. Diagramas de conexión de las entradas y las salidas. 67
3.10.6. Características.................................................................... 69
3.10.6.1. Características de las alimentaciones ............. 69
3.10.6.2. Características de las entradas 24 VDC ........... 70
3.10.6.3. Características de las salidas a relé ................ 71
3.10.6.4. Descripción del lenguaje.................................... 72
3.10.6.5. Bloque de función temporizador....................... 76
3.10.6.6. Características ..................................................... 77
3.10.6.7. Bloque de función contador............................... 78
3.10.6.8. Características ..................................................... 79
3.10.6.10. Instrucciones NOP............................................ 81
3.10.6.11. Instrucciones de salto JMP, JMPC,
JMPCN a etiqueta %Li. .................................... 81
3.10.6.12. Instrucciones de subprograma o subrutina
SRn, SRn:, RET. ............................................... 81
3.10.6.13. Instrucción de relé principal MCS y MCR..... 82
3.11. Dispositivos de entrada / salida ...................................................... 82
3.11.1. Dispositivos de Entrada .................................................... 82
3.11.2. Dispositivos de Salida ....................................................... 83
3.12. S5 para Windows .............................................................................. 84
3.13. Editando.............................................................................................. 84
3.14. Operando con los Sistemas Windows ........................................... 85
3.15. Funciones en Línea........................................................................... 85
3.16. Simulación PLC ................................................................................. 86
x
3.17. Instalaciones de Alumbrado ............................................................ 87
3.17.1.- Método de Cavidad Zonal............................................... 87
IV ANÁLISIS Y DISEÑO EMPLEADO EN LA PROPUESTA
DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA Y
AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN............................... 88
4.1. Metodología ......................................................................................... 88
4.1.1. Calculo de la Potencia del Banco de Capacitores......... 88
4.2. Diseño del Alumbrado........................................................................ 94
4.3. Cálculos de luminotecnia................................................................... 95
4.3.1.Calculo muestra.................................................................... 95
4.3.1.1. Techo # 1............................................................... 95
4.3.1.2. Techo # 2............................................................... 98
4.3.1.3. Techo # 3............................................................... 98
4.3.1.4. Techo # 4............................................................... 99
4.4. Diseño del Programa en PLC Para la automatización
del Proceso ........................................................................................103
4.5. Simulación Programa DISCOCA ....................................................116
4.5.1. Arranque del sistema .........................................................116
4.5.1.1. Arranque Local ....................................................116
Resultados .............................................................................................................120
Conclusiones .........................................................................................................121
Recomendaciones ................................................................................................124
Bibliografía...............................................................................................................125
Anexos .....................................................................................................................126
Anexos A.- Especificaciones Técnicas de la serie Micro Tsx37.....127
Anexos B.- Esquema de Conexión del RPM.....................................129
Anexos C.- Características de la luminaria. Factores
de mantenimiento y conservación ...................................132
xi
Anexos D.- Lista de Niveles de Alumbrado (LUX).............................133
Anexos E.- Coeficientes de Reflexión de Colores y Materiales ......134
Anexos F.- Coeficientes de Reflexión ..................................................135
xii
INDICE DE TABLAS
Tabla 3.1. Multiplicadores de KW para determinar los Kilovars de
condensadores requeridos para corrección del factor
de potencia........................................................................................35
Tabla 3.2. Tamaños de condensadores mas usados y voltajes de
operación en que se fabrican .........................................................36
Tabla 3.3. Potencia de los Condensadores .....................................................38
Tabla 3.4. Valores recomendados de la potencia del condensador
para la compensación individual de motores (7) .......................41
Tabla 3.5. Características de las alimentaciones ...........................................69
Tabla 3.6. Características de las entradas 24 VDC...........................................70
Tabla 3.7. Características de las salidas a relé. ...............................................71
Tabla 3.8. Instrucciones booleanas ..................................................................74
Tabla 3.9. Característica del bloque de función temporizador ......................77
Tabla 3.10. Diagrama de funcionamiento de cada tipo de temporizador ....78
Tabla 3.11. Característica del bloque de función contador............................79
Tabla 3.12. Modificación de instrucciones /bloques por la
instrucción MCS ...............................................................................82
Tabla 4.1. Datos de Techo # 1............................................................................95
Tabla 4.2. Datos de Techo # 2............................................................................98
Tabla 4.3. Datos de Techo # 3............................................................................98
Tabla 4.4. Datos de Techo # 4............................................................................99
Tabla 4.5. Luminaria de los techos empresa DISCOCA. ...............................99
Tabla 4.6. Entradas del programa STEP 5.......................................................102
Tabla 4.8. Entradas ...............................................................................................113
Tabla 4.9. Salidas del Proceso Que se Activan ................................................114
xiii
INDICE DE FIGURAS Y GRAFICOS
Figura 2.1. Máquina (D-7-17.A) ..........................................................................7
Figura 2.2. Tolva Dosificadora. ...........................................................................8
Figura 2.3. Banda Transportadora Primaria.....................................................9
Figura 2.4. Molaza 30-M. .....................................................................................10
Figura 2.5. Banda Transportadora Secundaria................................................11
Figura 2.6. Molino Laminador (Laminatorio 5-L) ..............................................11
Figura 2.7. Banda Transportadora Terciaria.....................................................13
Figura 2.8. Banda Transportadora Cuaternaria ...............................................13
Figura 2.9. Mezcladora. (Impastrici 16 IN) .......................................................14
Figura 2.10. Cámara de Vacío ............................................................................15
Figura 2.11. Motoniera M-15 ...............................................................................16
Figura 2.12. Cortado Manual...............................................................................17
Figura 2.13. Traslado y Reciclaje del bloque defectuoso...............................18
Figura 2.14. Secado del Bloque..........................................................................18
Figura 2.15. Traslado del Bloque hacia el Horno.............................................19
Figura 2.16. Horno de Cocción...........................................................................20
Figura 2.17. Banco de Transformación y Caja de Breker Principal..............20
Figura 2.18. Parte de Pulsadores Para Activar Los Motores.........................21
Figura 2.19. Tablero de Suministro. ...................................................................21
Figura 2.20. Parte de los Galpones. ..................................................................22
Figura 2.21. Diagrama de Funcionamiento y Características de
los Motores .....................................................................................23
Figura 3.1. Lapso de Tiempo de Circuito Inductivo .........................................26
Figura 3.2. Relación de Potencias ......................................................................29
Figura 3.3. Variación en la Relación de Potencias .........................................29
Figura 3.4. Determinación del Factor de Potencia ..........................................34
Figura 3.5. Potencia del Condensador fijo del lado de baja tensión ...........39
xiv
Figura 3.6. Compensación Individual de Motores Trifásicos .........................40
Figura 3.7. Arranque mediante un interruptor normal estrella-triángulo
de accionamiento manual ...............................................................42
Figura 3.8. Lógica a relé cableado.....................................................................58
Figura 3.9. Lógica PLC.........................................................................................58
Figura 3.10. Estructura o arquitectura interna de los PLC .............................60
Figura 3.11. Partes del autómata. ......................................................................63
Figura 3.12. Ciclo del autómata ..........................................................................65
Figura 3.13. Diagrama de conexión de las entradas .......................................67
Figura 3.14. Diagrama de conexión de las salidas ..........................................68
Figura 3.15. Protecciones ....................................................................................69
Figura 3.16. Diagrama en escalera con dos contactos en serie
(operación lógica AND) y dos contactos en paralelo
(operación lógica OR)......................................................................73
Figura 3.17. Instrucción del lenguaje de lista ...................................................73
Figura 3.18. Temporizador. .................................................................................77
Figura 3.19. Contador...........................................................................................79
Figura. 3.20. Diagrama en escalera ...................................................................84
Figura 3.21. Listado de Instrucciones ................................................................85
Figura 3.22. Pantalla Gráfica de Simulación ....................................................86
Grafico 4.1. Potencia Activa ................................................................................89
Gráfico 4.2. Factor de Potencia Medido............................................................90
Gráfico 4.3. Potencia Reactiva............................................................................90
Figura 4.1. Relación de Potencias ......................................................................91
Figura 4.2. Determinación del Factor de Potencia ..........................................92
Figura 4.3. Distribución de las Luminarias del Techo # 1...............................100
Figura 4.4. Distribución de las Luminarias del Techo # 2...............................101
Figura 4.5. Distribución de las Luminarias del Techo # 3...............................101
Figura 4.6. Distribución de las Luminarias del Techo # 4...............................102
Figura 4.7. Distribución de los Techos ..............................................................102
xv
Figura 4.8. Proceso de Automatización de la Empresa ..................................104
Figura 4.9. Diagramas en escalera del Proceso de Automatización
de la empresa DISCOCA ...............................................................108
Figura 4.10. Esquema de Ubicación del Panel de Control y
Distribución de los Motores ............................................................119
xvi
RESUMEN
El Presente proyecto de grado, consiste en la automatización y
corrección del factor de potencia al igual que del diseño del sistema de
alumbrado de la Empresa DISCOCA.
El propósito general del proyecto es disminuir los costos a nivel de
energía eléctrica, haciendo uso de diferentes técnicas existentes para
corregir el factor de potencia y presentar el cálculo de la potenc ia del banco
de capacitores necesario. En cuanto a la parte de automatización se utilizan
todos los conocimientos básicos de control, identificando las entradas y
salidas del sistema a controlar, así como el uso de un software que permite la
simulación del control, garantizándose así mayor eficiencia y productividad
logrando reducir los costos de mano de obra.
En este trabajo se estudia y se propone un sistema de control
moderno, usando controladores lógicos programables (PLC), aprovechando
así la alta confiabilidad de estos dispositivos. Al igual que la implementación
de un sistema de alumbrado que mejore el ambiente laboral y aumente la
jornada de trabajo ya que en dicha empresa no se cuenta con ningún
sistema de iluminación artificial.
Descriptores: Cota:
1 Automatización del Sistema de Producción y Corrección del Factor de Potencia de la Empresa DISCOCA
Capitulo I – La Empresa
CAPITULO I
LA EMPRESA
1.1.- DATOS HISTÓRICOS:
Distribuidora Cordillera (DISCOCA), es una empresa que se encuentra
ubicada en la población del Valle, aproximadamente en el kilómetro cinco de
la carretera del sector antes mencionado.
DISCOCA es una alfarería, que como tal, se dedica a la fabricación de
materiales elaborados de arcilla para el rubro de la construcción. Dentro de
los materiales fabricados por la Distribuidora Cordillera podemos encontrar:
bloque de 15, bloque de 10, tablillas para el revestimiento de pisos y
paredes, ladrillos, adobes, tejas para techos, bloque tipo piñata y otros. En
Venezuela a lo largo de su geografía podemos ubicar un gran número de
alfarerías o fabricas de bloques, en algunos casos podemos ubicar dos o
más alfarerías dentro de un mismo estado, en el estado Mérida en la
actualidad solo existe una alfarería.
Otro punto interesante de recalcar es que la alfarería DISCOCA posee
su propia mina de materia prima, mientras que la mayoría de las alfarerías
compran su materia prima.
1
2 Automatización del Sistema de Producción y Corrección del Factor de Potencia de la Empresa DISCOCA
Capitulo I – La Empresa
Distribuidora Cordillera fue fundada en el año 1.940, en el kilómetro 5
de la carretera el Valle, como una fábrica artesanal de productos de
alfarería, que en años posteriores se transformó el proceso de producción
artesanal en un proceso industrializado.
Este era un ciclo de producción a intervalos que constaba de los
siguientes pasos:
a) Se extraía la materia prima (arcilla).
b) Se transportaba con la ayuda de un tractor hasta una tolva dosificadora.
c) Después se colocaba en un molino laminador para refinarla.
d) Se transportaba hasta una mezcladora donde se agregaba agua.
e) En este punto del proceso se extrucsa la arcilla a través de un molde.
f) Después se apilaba el bloque en grandes patios uno sobre otro hasta
que este se secara.
g) Por ultimo cuando el bloque ya se encontraba moldeado se
transportaba hasta un horno tipo “pampa” para luego ser cocido con
carbón.
En el año 1956 la alfarería Distribuidora Cordillera pasa a manos del
Sr. Miguel Alonso Astorga quien compra esta fabrica con la expectativa de
modernizarla y optimizar su producción, de esta forma el Sr. Miguel Alonso
Astorga compra en Italia equipos especiales para la fabricación de productos
de alfarería y fabrica un Horno tipo Hosman que funcionaba con carbón .
Para esa época en el estado Mérida existían tres industrias alfareras y
se encontraban ubicadas, la primera en el sector la Palmita, llamada alfarería
la Palmita la segunda se dentro del casco de la ciudad y se llamaba IANCA
y por ultimo Distribuidora Cordillera (DISCOCA).
3 Automatización del Sistema de Producción y Corrección del Factor de Potencia de la Empresa DISCOCA
Capitulo I – La Empresa
Para el año 1983 la gerencia de DISCOCA es asumida por los hijos de
Sr. Miguel Alonso Astorga y estos fueron entonces sus dueños y gerentes
hasta el año 1998, cuando la empresa es vendida al Sr. Oracio Oliveira quien
es su dueño y gerente en la actualidad.
Oracio Oliveira es un emigrante argentino con una gran visión de
futuro para DISCOCA
1.2.- CONSIDERACIONES GENERALES.
El estado Mérida en la actualidad pasa por una etapa en la que el
desarrollo urbano pareciera crecer con una fuerza y velocidad impresionante,
las construcciones dentro y fuera del casco de la ciudad están a la orden del
día.
El aumento de la población merideña es la principal causa que refleja
la necesidad de aumentar el numero de viviendas e instalaciones para
satisfacer las necesidades de la población de este estado.
La planificación se considera en la actualidad de vital importancia para
una empresa en crecimiento y como herramienta fundamental para orientar
la dirección de la organización y alinear a la misma hacia la consecución de
los objetivos propuestos.
En tal sentido DISCOCA sustentado en su nueva filosofía de gestión,
estableció las líneas estratégicas, que constituyen la directriz central de la
organización para el año 2003 y cuyo logro es responsabilidad y compromiso
de la empresa.
4 Automatización del Sistema de Producción y Corrección del Factor de Potencia de la Empresa DISCOCA
Capitulo I – La Empresa
1.3.- FILOSOFÍA DE LA EMPRESA.
Distribuidora Cordillera, C.A. (DISCOCA), y su nueva gerencia tratan
de afrontar las necesidades o requerimientos del mercado merideño de la
construcción ofreciéndoles productos de calidad a los mejores precios del
mercado.
1.4.- VISIÓN.
Para Distribuidora Cordillera C.A., pareciera ser el momento oportuno
para realizar cambios, modernizando su industria para cubrir las necesidades
del mercado merideño. La ausencia de competencia dentro de su territorio y
el incremento en el valor que representa traer productos de alfarería desde
otros estados a causa del factor transporte, son las principales causas que
motivan a la gerencia de DISCOCA a automatizar su sistema de producción
por medio de la implementación de un central de mando y la construcción de
un túnel de secado y cocción, de 30 metros de longitud que trabajará con
gasoil, estos cambios se implementará con la finalidad de eliminar el
apilamiento de material, se disminuirá la manutención de material o manejo
de material, se aumentara el volumen de producción y la calidad de este.
DISCOCA aspira ser una empresa alfarera moderna y eficiente, líder
en el occidente del país y reconocida en el ámbito nacional e internacional
orientada a satisfacer las necesidades del servicio a toda la población del
estado Mérida.
5 Automatización del Sistema de Producción y Corrección del Factor de Potencia de la Empresa DISCOCA
Capitulo I – La Empresa
1.5.- OBJETIVO GENERAL
Garantizar de manera efectiva y oportuna, la fabricación de materiales
destinados para la construcción de urbanismos, con la participación
protagónica de las comunidades y empresas dedicadas al ámbito de la
construcción.
1.6.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Garantizar bajo un enfoque sistemático y estratégico, la formulación,
ejecución, control y seguimiento de los planes integrales de desarrollo,
de la fabricación de material para la construcción dependientes de la
alfarería.
b) Garantizar la plataforma de tecnología de la información, sistemas
integrados y de proceso a todas las áreas de la empresa, de forma
oportuna, confiable y veraz, a través de la búsqueda del continuo
proceso de aprendizaje adaptativo – creativo ante las exigencias de
cambio.
c) Evaluar la factibilidad y viabilidad técnicas de proyectos, estudios y
planes de inversión, en la ejecución de infraestructura.
d) Garantizar un efectivo sistema de comercialización de material de
alfarería en beneficio propio de la empresa.
e) Garantizar la optimización de los recursos financieros, a través de la
implementación de programas y políticas administrativas, contables y
6 Automatización del Sistema de Producción y Corrección del Factor de Potencia de la Empresa DISCOCA
Capitulo I – La Empresa
presupuestaria que aseguren la autosustentabilidad financiera de la
empresa.
f) Apoyar a las áreas de operación, mantenimiento y soporte a través de
procesos óptimos que garanticen de manera efectiva y oportuna la
elaboración del material para la construcción.
1.7.- LÍNEAS ESTRATÉGICAS DE DISCOCA PARA EL FUTURO
a) Creación y aplicación de mecanismos efectivos de control, evaluación
y seguimiento de gestión, en cada una de las áreas de la empresa.
b) Fortalecimiento técnico en el personal obrero, gerencial y
equipamiento en los diferentes sectores de la empresa.
c) Fortalecimiento de la prestación del suministro de materia prima para
la construcción.
d) Gestión de recursos financieros a través de fondos públicos y/o
privados para la ejecución de inversiones en la modernización de
DISCOCA.
e) Diseño e implantación de una estrategia comercial que propicie la
relación de DISCOCA con empresarios Merideños.
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Capitulo II – Estado Actual del Funcionamiento del Sistema de Producción de la Empresa DISCOCA
CAPITULO II
ESTADO ACTUAL DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE
PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA DISCOCA
2.1.- La Materia Prima
La empresa cuenta con su propia mina de donde extraen la materia
prima en este caso arcilla, esta es extraída de las minas por medio de una
maquina (D-7-17.A), luego es apilada, después es transportada por un
pailoder o cargador frontal (977-20.A) hasta la tolva Dosificadora.
En la figura 2.1 se muestra la maquina D-7-17.A
Figura 2.1.- máquina (D-7-17.A)
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2.2.- Tolva Dosificadora
Es un gran embudo o un embudo gigante en el que se deposita
aproximadamente 4 toneladas de arcilla en su estado natural, la tolva
dosificadora posee en su fondo o parte angosta dos ejes dentados que
rasgan la arcilla la cual se encuentra compactada. Estos ejes son movidos
por un motor eléctrico. Este motor se pone en funcionamiento por medio de
contactores o interruptores que son accionados por un operador en el sitio
cada vez que es necesario. En la figura 2.2 se muestra la Tolva Dosificadora
Figura 2.2.- Tolva Dosificadora.
2.3.- Banda Transportadora Primaria
Es una cinta metálica de aproximadamente unos 80 centímetros de
ancho y unos 5 metros de longitud, con una pendiente de 45 grados, movida
por un motor eléctrico que se encarga de transportar la arcilla de la tolva
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dosificadora hasta la Molazza esta banda transportadora es operada por
medio de contactores o interruptores que acciona un operador en el sitio
cada vez que la molazza lo requiere. En la figura 2.3 se muestra la banda
transportadora primaria.
Figura 2.3.- Banda Transportadora Primaria.
2.4.- Molazza 30-M
Son dos gigantescas ruedas de acero de aproximadamente 4
toneladas conectadas a un eje central que las hace girar, sobre una parrilla
de hierro, de esta forma toda la arcilla que cae en la Molazza es triturada y
colada en ésta. Las ruedas de acero de la Molazza son movidas por un
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motor eléctrico que es manejado por un operador que lo conecta o
desconecta cada vez que es necesario oprimiendo interruptores o
contactores. En la figura 2.4 se muestra la Molazza.
Figura 2.4.- Molaza 30-M.
2.5.- Banda Transportadora Secundaria
Es una banda de goma de 80 centímetros de ancho y unos 6 metros
de longitud, que se encuentra soportada sobre una estructura de metal, la
banda de goma gira sobre rodillos y tiene aproximadamente unos 30 grados
de inclinación, su función es transportar la arcilla que sale ya triturada desde
la molaza hasta el molino laminador. Esta banda transportadora es movida
por un motor eléctrico y es manejado por un operador que la acciona cada
vez que es necesario con un interruptor. En la figura 2.5 se muestra la
banda transportadora secundaria.
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Figura 2.5.- Banda Transportadora Secundaria.
Figura 2.6.- Molino Laminador (Laminatorio 5-L).
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2.6.- Molino Laminador (Laminatorio 5-L)
Son dos ruedas de acero que se encuentran girando juntas con una
separación aproximada de seis milímetros, de tal forma que cuando la arcilla
pasa entre estas dos ruedas es molida, luego es refinada en unas 16 mallas;
que convierten la arcilla en polvo. Las ruedas del molino son movidas por un
motor eléctrico y este es operado de forma manual el cual permanece
encendido todo el tiempo. En la figura 2.6 se muestra el molino laminador.
2.7.- Banda Transportadora Terciaria
Es una banda de goma de 80 centímetros de ancho y unos 4 metros
de longitud que se encuentra soportada sobre una estructura de metal, la
banda de goma gira sobre rodillos, su función es transportar la arcilla que
sale ya triturada del molino laminador hasta otra banda transportadora. Esta
banda transportadora funciona con un motor eléctrico y permanece
encendida todo el tiempo. En la figura 2.7 se muestra la banda
transportadora terciaria.
2.8.- Banda Transportadora Cuaternaria
Es una banda de goma de 80 centímetros de ancho y unos 5 metros
de longitud que se encuentra soportada sobre una estructura de metal, la
banda de goma gira sobre rodillos y tiene aproximadamente unos 45 grados
de inclinación, su función es transportar la arcilla que sale de la banda
transportadora que viene del molino laminador hasta la mezcladora. Esta
banda es movida por un motor eléctrico y permanece encendida todo el
tiempo. En la figura 2.8 se muestra la banda transportadora cuaternaria.
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Figura 2.7.- Banda Transportadora Terciaria.
Figura 2.8.- Banda Transportadora Cuaternaria.
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2.9.- Mezcladora (Impastrici 16 IN).
La mezcladora esta compuesta por una tolva de hierro con forma
rectangular de unos dos metros de largo, 80 centímetros de ancho y 90
centímetro de profundidad, dentro de esta tolva se encuentran dos ejes en
forma de tornillo extrusor, que giran en sentido contrario uno del otro, estos
ejes se mueven por medio de un sistema de piñones que posee tres
relaciones de giro diferentes, a su vez estos piñones son movidos por un
motor eléctrico que es operado de forma manual por un operador a través de
contactores, cada vez que es necesario. La función de la mezcladoras es
amasar o mezclar la arcilla con el agua para darle características de
maleabilidad. En la figura 2.9 se muestra la mezcladora.
Figura 2.9.- Mezcladora. (Impastrici 16 IN)
2.10.- Cámara de Vacío
La arcilla ya amasada, en la mezcladora, cae por gravedad en la
cámara de vacío, la función de esta es eliminar todas las partículas de aire
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que contenga la arcilla, esto se logra mediante dos tornillos extrusores y una
bomba de agua que se encuentra conectada a esta cámara de vacío que
esta cerrada herméticamente. La bomba de agua trabaja con un motor
eléctrico que permanecen encendidas todo el tiempo. En la figura 2.10 se
muestra la cámara de vacío.
Figura 2.10.- Cámara de Vacío.
2.11.- Motoniera M-15
Es una máquina o equipo especial para alfarería fabricada por la
empresa Boonggiany, es quizás la pieza mas importante en el proceso de
fabricación de materiales de arcilla, ya que su función es la siguiente: una
vez que la arcilla pasa por la cámara de vacío cae en la Motoniera M15 y
esta la extrusa por medio de un gigantesco eje o tornillo sin fin, logrando
comprimirla en una boquilla o molde que al ser atravesado por la arcilla
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termina con forma de bloque, teja, tablilla, etc . En la figura 2.11 se muestra la
Motoniera.
Figura 2.11.- Motoniera M-15.
2.12.- Cortadora Electromecánica
La cortadora electromecánica es una máquina encargada de realizar
el corte sincronizado de los productos de arcilla que se generan de la
Motoniera M15. Esta cortadora esta compuesta por dos alambres acerados
que realizan el corte de la arcilla, un pequeño motor eléctrico y un piñón que
tiene un diente falso que permite que se dispare la misma. Esta máquina
permanece encendida y se acciona automáticamente. En la actualidad se
realiza este corte manualmente ya que dicha máquina se encuentra fuera de
servicio. En la figura 2.12 se muestra el corte manualmente.
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Figura 2.12.- Cortado Manual.
2.13.- Traslado de Bloque
Una vez que el bloque se encuentra cortado, este es apilado en unos
carretones en los que se traslada hasta unos patios donde es almacenado
uno sobre otro o en algunos casos acomodados en estantes.
En este mismo proceso el bloque que sale de la Motoniera defectuoso
es colocado en una banda transportadora de reciclaje la cual devuelve el
bloque a la cámara de vacío donde este es procesado nuevamente. En la
figura 2.13 se muestra el proceso de traslado.
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Figura 2.13.- Traslado y Reciclaje del bloque defectuoso.
2.14.- Secado del Bloque
Esta empresa no cuenta con equipo o técnica de secado moderno. El
bloque o material de arcilla permanecen en los patios hasta que estos se
secan por medio de condiciones naturales. En la figura 2.14.- se muestra el
secado del bloque.
Figura 2.14.- Secado del Bloque
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2.15.- Traslado de Bloque Seco
Una vez que el bloque esta seco se apila nuevamente en carretas y se
traslada hasta el horno de cocción. En la figura 2.15 se muestra el traslado
hacia el horno de cocción.
Figura 2.15.- Traslado del Bloque hacia el Horno
2.16.- Horno de Cocción
Esta alfarería cuenta en la actualidad con un horno tipo túnel con una
capacidad de cuarenta mil bloques aproximadamente. El bloque o material
de arcilla se acomoda dentro del horno de forma manual, una vez que se
culmina este proceso, se procede a quemar el bloque, esto se realiza por
combustión. Una vez terminado el proceso de cocción del bloque, el horno es
descargado y el bloque terminado es transportado hasta un patio donde es
apilado para su posterior venta. En la figura 2.16 se muestra parte del horno.
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Figura 2.16.- Horno de Cocción
2.17.- Sistema Eléctrico de Potencia
En la actualidad tiene un banco trifásico de transformación de 75 KVA
c/u, el cual esta conectado en triangulo estrella, y a su lado se encuentra la
caja donde esta el interruptor principal de 125 Amperios, el cual sirve de
protección para toda las instalaciones de la empresa. En la figura 2.17 se
muestra tanto la bancada, como la caja donde se encuentra el interruptor
principal.
. Figura 2.17.- Banco de Transformación y Caja del Interruptor Principal
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2.18.- Sistema de Potencia de los Motores
El sistema de potencia es alimentado a través de una bandeja que
transporta seis (6) barras de cobre, las cuales llegan al tablero de suministro,
aquí cabe destacar que el sistema actual está colocado de una manera que
el usuario acciona los pulsadores que activan el sistema a través de los
contactores, que ponen en funcionamiento los motores. Es de hacer destacar
que este sistema no tiene ningún tipo de protección para los motores. Dicho
sistema se muestra en las figuras 2.18 y 2.19.
Figura 2.19.- Tablero de Suministro.
Figura 2.18.- Parte de Pulsadores Para Activar Los Motores.
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2.19.- Sistema de Alumbrado Existente
Debido a que la empresa no realiza trabajos nocturnos el sistema de
alumbrado es inexistente.
En estos momentos la empresa trabaja en unos galpones escuetos
donde entra la luz solar, y se ayudan con extensiones eléctricas con
bombillos donde se requiera iluminación en el proceso de la fabricación del
ladrillo. En la figura 2.20 se muestra parte de los galpones.
Figura 2.20.- Parte de los Galpones.
2.20.- Diagrama de Funcionamiento y Características de los Motores
En la Figura 2.21 que se presenta a continuación se muestra un
diagrama en escalera de cómo se distribuye el proceso y de la potencia y
características de los motores que forman parte del sistema de producción de
la Empresa DISCOCA.
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Figura 2.21. - Diagrama de Funcionamiento y Características de los Motores
Tolva Dosificadora Motor 5 HP
(440 / 220)V (6,9/13,8) A
Banda Transp. Prim. Motor 2 HP
(440 / 220)V (3,5/7,1) A
Molazza Motor 48 HP
(440 / 220)V
Banda Transp. Sec Motor 2 HP
(440 / 220)V (3/6) A
Banda Transp. Terc Motor 2 HP
(440 / 220)V (3/6) A
Banda Transp. Cuat. Motor 2 HP
(440 / 220)V (3/6) A
Cámara de Vacío Motor 2 HP
(440 / 220)V (3/6) A
Motoniera Motor
120 HP (440 / 220)V
Banda de Reciclaje Motor 2 HP
(440 / 220)V (3/6) A
Molino Laminador Motor 75 HP
(440 / 220)V
Mezcladora Motor 25 HP
(440 / 220)V (25,9/51,8) A