“AUTOMATIZACIÓN DE UN PROCESO INDUSTRIAL”

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

INTEGRANTES:

Gallardo Martel, Alexander

Lázaro Reátegui, Joyce

Marín Martínez, André

Mori Polo, Marco

TEMA:

“AUTOMATIZACIÓN DE UN PROCESO INDUSTRIAL”

CLASE:

10004247

TRUJILLO-PERÚ2014

INGENIERÍA INDUSTRIAL

https://aulavirtual.upn.edu.pe/course/view.php?id=31638


I. TITULO: “AUTOMATIZACIÓN DEL MATIZADO DEL COLOR DORADO”

II. AUTORES:

GALLARDO MARTEL, ALEXANDERLÁZARO REÁTEGUI, JOYCEMORI POLO, MARCOMARÍN MARTINEZ, ANDRÉ

III. Duración del proyecto

12 semanas del 17 de Septiembre al 10 de Diciembre del 2014

IV. Cronograma de ejecución del proyecto

ETAPASFECHA DE

INICIOFECHA DE TERMINO

DEDICACION SEMANAL (Hrs)

TEORÍA 17/09/2014 10/12/2014 6 hrs.

IMPLEMENTACIÓN 01/10/2014 03/12/2014 2 hrs.

PROGRAMACIÓN 01/10/2014 03/12/2014 2 hrs.

TOTAL 10 Hrs.

V. Distribución de actividades de Proyecto por Especialización

ACTIVIDAD RESPONSABLEFECHA DE ENTREGA

AUTOEVALUACION

(CUMPLIO/NO CUMPLIO)

OBSERVACIONES

REALIZACIÓN DE LOS

SENSORES DE NIVEL

AUTORES

REALIZACIÓN DE TARJETA DE

POTENCIAAUTORES

PROGRAMACIÓN

AUTORES



VI. Presupuesto

PRESUPUESTO AUTOMATIZACION DEL LLENADO DE UN TANQUE

cantidad unidadmateriales y

equipos

precio unitario

(S/.)

precio total (S/.)

5 und resistencias S/. 0,20 S/. 1,00

1 und condensadores S/. 0,20 S/. 0,20

1 und triac S/. 5,00 S/. 5,00

1 undtransistor BC

548S/. 2,50 S/. 2,50

1 und fotodiodo S/. 0,50 S/. 0,50

1 und diodo S/. 0,50 S/. 0,50

1 und moc S/. 0,50 S/. 0,50

3 und electroválvulas S/. 3,00 S/. 9,00

1 undmicroprocesador

PIC 16F877S/. 15,00 S/. 15,00

1 und led S/. 0,50 S/. 0,50

3 und bandejas S/. 3,50 S/. 10,50

S/. 45,20



EJECUCIÓN DEL PROYECTO

1. RESUMEN

Los cambios tecnológicos en los equipos y sistemas de automatización de procesos industriales son tan frecuentes y de tal magnitud, que nos obligan a estar permanentemente al día en este campo estos a su vez nos facilita el trabajo y disminuye la participación del hombre . Por ello se propone una alternativa de bajo costo y fácil operación.

Realizaremos el proceso del matizado mediante el uso de electroválvulas comandadas por un micro controlador (PIC16F877), el mismo se encargara de automatizar el proceso, para controlar el nivel de los líquidos utilizaremos dos sensores de nivel.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿De qué manera la automatización influye en el proceso industrial?

3. FORMULACION DE LA HIPOTESIS

La forma en que influye, es que la automatización ha reducido considerablemente el esfuerzo de trabajo y el costo de producción. Haciéndolo más factible, por eso es que, haciendo el presente proyecto podemos demostrar que es cierto, que se puede obtener un producto, en este caso el matizado a color dorado , a bajo costo y teniendo una fácil operación.

4. OBJETIVOS

- OBJETIVO GENERAL

El objetivo general del proyecto consiste en automatizar el proceso de matización al color dorado

- OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar investigación aplicada en el campo del diseño, control y automatización de procesos.

Investigar los diferentes instrumentos y dispositivos para determinar el más óptimo para el proyecto.

5. FUNDAMENTO TEORICO (ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION DEL PROBLEMA)



5.1. ¿QUE ES UN SISTEMA DE AUTOMATIZACION?

La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos.

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:

- Parte de Mando- Parte Operativa

La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores y los captadores como fotodiodos, finales de carrera .

La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada). En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable está en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado.

5.2. OBJETIVOS DE LA AUTOMATIZACIÓN

- Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma.

- Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad.

- Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.- Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades

necesarias en el momento preciso.- Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes

conocimientos para la manipulación del proceso productivo.- Integrar la gestión y producción.

5.3. LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL



Es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias o procesos industriales. Como una disciplina de la ingeniería más amplia que un sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores, los transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar, controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.

5.4. CONDENSADORES

Se denomina condensador al dispositivo formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Básicamente es un dispositivo que almacena energía en forma de campo eléctrico. Al conectar las placas a una batería, estas se cargan y esta carga es proporcional a la diferencia de potencial aplicada, siendo la constante de proporcionalidad la capacitancia: el condensador.

5.5. RESISTENCIA ELECTRICA

La resistencia es uno de los componentes imprescindibles en la construcción de cualquier equipo electrónico, ya que permite distribuir adecuadamente la tensión y la corriente eléctrica a todos los puntos necesarios.

Son componente eléctricos pasivos en la que la 6tension aplicada es proporcional a la intensidad de corriente que circula por ella. Su unidad de medida es el ohmio (Ω)

5.6. MICROCONTROLADOR PIC 16F877

Se denomina microcontrolador a un dispositivo programable capaz de realizar diferentes actividades que requieran del procesamiento de datos digitales y del control y comunicación digital de diferentes dispositivos.Los microcontroladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de datos; las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta, y los registros, es decir, los datos que el usuario maneja, así como registros especiales para el control de las diferentes funciones del microcontrolador. (ilustración -

5.7. ¿QUÉ ES UN MOC?

Un moc es un opto acoplador. Dentro de su encapsulado tiene un led infrarrojo y un fototransistor, la finalidad de esto es aislar el circuito de control del de carga.

El optoacoplador es un componente integrado que internamente tiene un led y un elemento fotosensible que se activa cuando recibe la luz emitida por el led, es un acoplador que utiliza la luz como medio de transferencia de la orden de acción. Su gran característica es el aislamiento eléctrico que puede establecer entre el circuito de entrada y el circuito de salida



5.8. LOS SENSORES DE NIVEL

Son aquellos dispositivos que se encargan de controlar la cantidad de productos en cada envase, por lo que su papel dentro del flujo de producción industrial es muy importante.

Cuando se va a trabajar con productos líquidos, lo que se usan son sensores de nivel de agua, los cuales son muy precisos. Estos sensores trabajan según el volumen y el peso.

5.9. T R I A C S ( T R A NSIS TO R E S P A R A C O RR I E N T E A L T E N A)

El TRIAC es equivalente a dos TIRISTORES, (SCR) conectados en paralelo, su función es la de interruptor o switch electrónico en corriente alterna solamente.El SCR es un diodo conmutable que bloquea la corriente en ambos sentidos de circulación. Aplicando un pulso positivo de tensión al terminal de control, el SCR pasa al estado de conducción

5.10. VÁLVULAS DE SOLENOIDE (ELECTROVÁLVULS)

Las válvulas de solenoide permiten un control on-off mediante variaciones de corriente eléctrica en su bobina. Son utilizadas ampliamente en control de flujo en sistemas neumáticos e hidráulicos.

En muchas aplicaciones es necesario controlar el paso de algún tipo de flujo, desde corriente eléctrica hasta gases o líquidos. Esta tarea es realizada por válvulas. En particular, las accionadas por solenoides permiten su implementación en lugares de difícil acceso y facilitan la automatización del proceso al ser accionadas eléctricamente.

5.11. ¿Qué es una válvula de solenoide?Este tipo de válvulas es controlado variando la corriente que circula a través de un solenoide

6. DISEÑO, MATERIALES Y EQUIPOS



6.1. EQUIPOS:

Ilustración 2. MICROCONTROLADOR

6.2. MATERIALES:


Ilustración 1. TARJETA DE POTENCIA



Ilustración 3. MOC 3041

Ilustración 4. Condensador 470nf/400v de poliéster

Ilustración 5. FOTODIODO

Ilustración 6. RESISTENCIAS


7. DESARROLLO DEL PROYECTO

7.1. IMPLEMENTACIÓN

a. Elaboración de tarjeta de potencia.Para elaborar el circuitito de potencia utilizamos:

3Triac (BT137) 3 Resistencia de 220 Ω/0.5 WATT 3 Resistencia de 1k Ω/1WATT 3 Resistencia de 470 Ω/1WATT Terminales de 2 bornes 3 Condensadores de poliéster de 470nF/400v 3 MOC 3041

b. Elaboración de maqueta

Para elaborar la maqueta utilizamos:

3 baldes de 5 litros 2 manguera de ½ metro 3 electroválvulas Unión con rosca de PVC de ¾ pulgadas 3 Abrazaderas ¾ pulgadas.

c. Programación de PIC

Utilizamos:

PIC 16F877


|Ilustración 7. TRIAC


7.2. PROCEDIMIENTO

a. Elaboración de maqueta

- Realizar agujeros de ¾ de pulgada a 3 cm de la base del balde.- Fijar las electroválvulas al balde, usando una unión con rosca de ¾ de pulgada de PVC.- Conectar las mangueras a cada electroválvula.- Conectar los contenedores de la siguiente manera:


Ilustración 8. Circuito de potencia


b. Elaboración de tarjeta de potencia:

Se realizó el circuito y se envió a un técnico electrónico para que elabore el circuito en la baquelita (Placa Impresa).

c. Programación de PIC 16F877:

La programación se realizó en PIC BASIC PRO PBP. El código es el siguiente:

Trisb=0



prueba:

portb=%00000001

pause 500

portb=%00000010

pause 500

portb=%00000100

pause 500

portb=%00001000

pause 500

goto prueba

end

Luego de aplicar el microcódigo se grabó en el PIC 16F877 con el programa PIKIT 2

7.3. OBTENCIÓN DE DATOS

7.4. DISCUSIÓN

7.5. CONCLUSIONES

7.6. REFERENCIAS

http://www.utp.edu.co/~eduque/arquitec/PIC16F877.pdf


http://www.utp.edu.co/~eduque/arquitec/PIC16F877.pdf


http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml#diagbloq

EVALUACIÓN FINAL




“AUTOMATIZACIÓN DE UN PROCESO INDUSTRIAL”

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