DISEO E IMPLEMENTACIN DE UN HORNO AUTOMTICO DE

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN HORNO AUTOMÁTICO DE SECADO Y ENVEJECIDO DE ARROZ PARA LA PROCESADORA DE PROYELEC INGENIERIAS. FASE 1 1

Realizado Por: Juan Fernando Aguirre Cueva 2

CONTENIDO �INTRODUCCION �ARQUITECTURA DEL HORNO �ARQUITECTURA DE CONTROL �SOLUCIÓN DE HARDWARE �SOLUCÍON DE SOFTWARE �DISEÑO DE LOS CONTROLADORES �SIMULACIONES �CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3

INTRODUCCIÓN 4

PROCESADORA DE ARROZ 5

ARROZ MUESTREO MADUREZ FISIOLÓGICA VARIEDADES 6

PROCESO DE SECADO HORNO VENTILADOR �Secado Natural �Secado Artificial 7

PROCESO DE ENVEJECIDO VENTILADOR QUEMADOR �Envejecido. Natural �Envejecido Artificial 8

HUMEDAD DEL ARROZ 9

ARQUITECTURA DEL HORNO 10

ARQUITECTURA DEL HORNO Caja del horno Base del horno Contenedor de bandejas Bandejas 11

ARQUITECTURA DEL HORNO 12

DEMANDAS DEL PROCESO 13

DEMANDAS DEL PROCESO �Controlar la temperatura en el interior del horno �Controlar la humedad del grano �Visualizar el proceso en un HMI 14

ARQUITECTURA DE CONTROL 15

ARQUITECTURA BÁSICA DEL SISTEMA DE CONTROL 16

SOLUCIÓN DE HARDWARE 17

SOLUCIÓN DE HARDWARE CONTROLADOR 18

SOLUCIÓN DE HARDWARE CONTROLADOR 19

SOLUCIÓN DE HARDWARE SENSOR DE TEMPERATURA SENSORES SENSOR DE HUMEDAD 20

SOLUCIÓN DE HARDWARE ACTUADORES 21

SOLUCIÓN DE HARDWARE Factores Cuantitativos Factores Cualitativos PREACTUADORES 22

SOLUCIÓN DE HARDWARE • Voltaje de activación RELES • Corriente en los contactos ELEMENTOS MAGNÉTICOS • Voltaje de activación CONTACTOR • Corriente en los contactos 23

SOLUCIÓN DE HARDWARE INTERRUPTOR APARATOS DE MANIOBRA PULSADOR 24

SOLUCIÓN DE HARDWARE BALIZA SEÑALIZACIÓN LUMINOSA LUCES PILOTO 25

SOLUCIÓN DE HARDWARE • 20% de la corriente FUSIBLES • Protección contra cortocircuito ELEMENTOS DE PROTECCIÓN • 15% de la corriente RELE TERMOMAGNETICO • Protección contra sobrecarga 26

SOLUCIÓN DE HARDWARE ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES 27

SOLUCIÓN DE HARDWARE ELEMENTOS EXTRAS FUENTE DE 24 VDC BORNERAS RIELES DIN ARMARIO 28

SOLUCIÓN FINAL DEL ARMARIO EXTERIOR 29

SOLUCIÓN FINAL DEL ARMARIO INTERIOR 30

SOLUCIÓN DE HARDWARE Se realizó el diseño en base a normas: �Instalaciones Eléctricas (NEC). �Diagramas (IEC 1082 e ISA). 31

SOLUCIÓN DE SOFTWARE 32

SOLUCIÓN DE SOFTWARE LÓGICA DEL PROGRAMA PROCESO DE SECADO 33

PROGRAMACIÓN HMI PC 34

PROGRAMACIÓN HMI PC INICIO INFORMACÍON 35

PROGRAMACIÓN HMI PC CLAVE DE ACCESO PRINCIPAL 36

PROGRAMACIÓN HMI PC PROCESO CONFIGURACIÓN 37

PROGRAMACIÓN HMI PC PROCESO EN MARCHA 38

PROGRAMACIÓN HMI PC INGENIERÍA HISTÓRICOS 39

PROGRAMACIÓN HMI PC ALARMAS 40

DISEÑO DE LOS CONTROLADORES 41

PLANTA �Ingresa una entrada de voltaje �Sale una temperatura 42

IDENTIFICACIÓN PRIMER PASO SEGUNDO PASO TERCER PASO 43

FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA �Determinar el mejor controlador 44

Diseño del sistema de control de humedad del grano 45

Diseño del sistema de control de temperatura del horno 46

Diseño del controlador por el método de Ziegler Nichols 47

Diseño del controlador por el método de Ziegler Nichols FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA 48

SIMULACIONES 49

CONTROL ON-OFF DE HUMEDAD 50

CONTROL PID DE TEMPERATURA 51

DIAGRAMA ELÉCTRICO 52

CONCLUSIONES 53

CONCLUSIONES �En las pruebas realizadas verificadas en el laboratorio se determinó que la temperatura máxima que puede alcanzar el horno es de 107 ºC, razón por la cual el proceso de envejecido se debe realizar a esta temperatura. �La arquitectura del horno facilitó el diseño de ubicación de los sensores de humedad y de temperatura, y en el futuro garantizara el control que se necesita para alcanzar la temperatura deseada y mantenerla controlada asegurando la correcta cocción del producto. 54

CONCLUSIONES �El desarrollo de este proyecto ha sido realizado paso a paso para que las personas interesadas puedan entender la manera en que el controlador automático de temperatura y humedad va a funcionar, además sirve de guía para realizar las conexiones de todos los elementos que intervienen en este sistema. �El presente diseño involucra un detalle de los elementos necesarios, así como elementos extras que requiere cada equipo para facilitar la selección e implementación del sistema. 55

CONCLUSIONES �Para facilidad del administrador, el HMI ha sido diseñado con Recetas para que sean cambiadas de forma fácil. �El diseño planteado de la HMI es de arquitectura abierta y flexible con la posibilidad de expansiones o modificaciones. 56

CONCLUSIONES �Matlab permite obtener y observar el comportamiento de la planta así como permite determinar las constantes para la sintonización del controlador. 57

RECOMENDACIONES 58

RECOMENDACIONES �Se recomienda utilizar los componentes sugeridos ya que cumplen con las características del proceso. �Se debería respetar el esquema establecido en el diseño, puesto que este se consideró como una opción sencilla. 59

GRACIAS 60