Informe Laboratorio Simulado Grupo 212027 23 (2)

Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD Investigación - VIACI Escuela: Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Ingeniería Industrial Curso: Proyecto de Ingeniería II

Vicerrectoría Académica y de Programa: Código: 212027

INFORME DE LABORATORIO PROYECTO DE INGENIERIA II

ESTUDIANTES KAREN MARIETH ARBELÁEZ COD: 1.121.206.886 JOSÉ LUIS MORENO COD: 1.101.686.924 VÍCTOR ANDRÉS VILLALBA COD: 1.069.742.742 HELBER DUBAN ABRIL COD: 1.073.525.642 JENIFFER JOANA DUARTE TOLEDO COD: 1098685421 TUTOR VÍCTOR HUGO RODRÍGUEZ

GRUPO 212027_23

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TÉCNOLOGIAS E INGENIERÍAS JULIO DE 2017



INTRODUCCIÓN Según R. E. Shannon la simulación es: "La simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a término experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del sistema o evaluar nuevas estrategias -dentro de los límites impuestos por un cierto criterio o un conjunto de ellos - para el funcionamiento del sistema". Es por esta razón que en el presente laboratorio se simularon en la celda de manufactura ciertos procesos de automatización, con el fin de llevar a escala los posibles resultados que saldrán de automatizar los procesos en la fábrica de Cerveza Artesanal. Es por esto que la automatización consiste en la implementación de máquinas o de procedimientos automáticos con el fin de mejorar los procesos de las empresas, teniendo como beneficios una mayor utilidad, sin desconocer que se hace una alta inversión al momento de iniciar un proceso de automatización. El presente informe contiene ciertas actividades, entre las que encontramos un análisis y descripción de algunos procesos de automatización como lo es el funcionamiento de un ascensor y el llenado de un tanque de techo, en donde se describe mediante diagramas de flujo y descripción de sensores y actuadores que participan en su funcionamiento. Por último se desarrolla las estaciones que tiene la celda de manufactura, mediante la representación gráfica (fotografías), diagramas de flujo y la descripción del funcionamiento de cada estación; al comprender de esta manera los componentes y funcionamiento del laboratorio podemos reconocer los conocimientos adquiridos a través del curso.



OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL 

Comprender el funcionamiento de la celda de manufactura, analizando el proceso de automatización en las estaciones de transporte, procesamiento y almacenamiento.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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Hacer una aproximación teórica de los conceptos de automatización industrial aclarando la relación que hay entre este laboratorio y el proyecto del curso. Analizar el funcionamiento continuo de la celda de manufactura. Entender el proceso de la estación de procesamiento y almacenamientos junto con sus componentes tecnológicos. Generar un aprendizaje práctico aplicando las teorías vistas en el curso.



PASO 1: Desarrollo de las actividades propuestas en el video “Introducción a la automatización Industrial”

Actividad 1 Describa como se hace el control de nivel para el tanque de techo mostrado en la figura,haciendo referencia a los componentes tecnologicos (sensores,actuadores y asistente de control ) y su representacion mediante un bucle de retroalimentacion.

La conexion que se hace para abastecer el tanque que esta sobre el techo es simple. Se Utiliza unflotador que viene con un switch y el es quien se encarga directamente de activar o desactivar la bomba de carga. Cuando el tanque esta cerca de vaciarse la carga comienza, y cuando llega al nivel optimo, el flotador abre su contacto y deja sin energia la bomba. Se utiliza un PIC, mas especificamente el 16F84a microcontrolador, tiene la cantidad de puertos necesario para el funcionamiento que se esta ejecutnando. - Sensor de nivel de agua en tanque - Sensor de nivel de agua en cisterna - Sensor de bajo nivel de agua en cisterna - Tres salidas para indicacion visual por LED - Salida para accionamiento de bomba de llenado de tanque



- Salida para accionamiento de electrovalvula

Circuito básico

Circuito para el llenado de tanque

El microcontrolador sensa cada 1 segundo el estado de todos los sensores, cuando se acciona alguno verifica cual fue y realiza la accion correspondiente: - Si se acciona el sensor TK1 enciende la bomba BBA TK1 y el LED D1 deja de parpadear y se mantiene encendido. Lo mismo si se acciona el sensor CISTERNA, se abre la electrovalvula (en al grafica BBA CISTERNA) y el LED D2 deja de parpadear para mantenerse encendido. Ahora, si se acciona el sensor SW1, este impide que se accione la bomba de llenado de tanque, con esto queremos evitar que la bomba trabaje en vacio. Ademas el LED D3 parpadeara cada 1 segundo y emitira un pitido intermitente para indicarnos que algo anda mal como por ejemplo que nos quedamos sin reservas y el suministro todavia no se normalizo, o que la cisterna no se lleno por que aunque el agua volvio a circular la electrovalvula no se acciono por algun motivo.



Actividad 2 mencione que tipo de sensores se pueden encontrar en un ascensor electromecanico , y la funcion que estos realizan en el funcionamiento de este vehiculo. 1.

Microcontactos:seguridades

2.

Pulsadores:brailes,sensitivos

3.

Fotorruptores: señales de contaje

4.

Barrera fotoelectrica :obstaculo en puerta

5.

Celula de carga:pesaje carga cabina

6.

Encoder:realimentacion de velocidad

7.

Reloj fecha/ hora

8.

Detectores de incendio:maniobra de bomberos

9.

Camara tv:densidad de usuarios

10.

Reconocimento de voz:llamadas por voz

Actividad 3 Mencione que tipo de actuadores se pueden encontrar en un ascensor electromecanico, y la funcion que estos realizan en el funcionamiento de este vehiculo. 1.

Contactores

2.

Sistema electronico de control de velocidad

3.

Elementos de seguridad

4.

Motores

5.

Luces

6.

Frenos

1.

Especiales

1.

Sistema de emergencia(rescata personas) se encuentran en ascensores de traccion y para ascensores hidraulicos

2.

Sistemade telefonia de emergencia :Puede ser autonomo o de llamada automatica al servicio 24 H



Actividad 4 Elabore el diagrama de flujo que represente el funcionamiento de un ascensor electromecanico (si no es llamado permanece en reposo en el primer piso,si es llamado viaja de abajo hacia arriba hasta el ultimo piso haciendo paradas en el piso donde es llamado,llega al ultimo piso y viaja de arriba hacia abajo hasta el primer piso, haciendo paradas en el piso donde es llamado )

DIAGRAMA DE FLUJO QUE REPRESENTA EL FUNCIONAMIENTO DE UN ASCENSOR



PASO 2: Descripción verbal de las estaciones de procesamiento y almacenamiento (con base en el respectivo video y fotografías de la estación): elementos tecnológicos y funcionalidad. ESTACIÓN DE PROCESO

Consiste en ensamblar una pieza con otra pieza a través de un pasador.

Las piezas se desplazan por la banda transportadora hasta llegar a la columna de alimentación, donde allí mediante un pistón empuja el pasador y lo ubica en el lugar correspondiente. La pieza debe quedar armada así.



ELEMENTOS TECNOLÓGICOS Y FUNCIONALIDAD PLC: Es el controlador lógico programable en pocas palabras, el cerebro del proceso. Es un dispositivo de estado sólido, diseñado para controlar procesos secuenciales.

Funciones: 

    

Recoger datos de las fuentes de entrada a través de las fuentes digitales y analógicas. Tomar decisiones en base a criterios pre-programados. Almacenar datos en la memoria. Generar ciclos de tiempo. Actuar sobre dispositivos externos mediante las salidas analógicas y digitales. Comunicarse con otros sistemas externos.

Compresor: Máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tales como gases y vapores.



Funciones: 

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



EL compresor es el encargado de la alimentación del aire comprimido proporcionando la fuente de energía necesaria. El compresor contiene una válvula de presión que puede regularse para suministrar la presión de funcionamiento deseada. Se encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica, tal como lo es el ciclo Brayton. Comprimen gases en la red de alimentación de sistemas neumáticos.

IMS 1,2: sistema de transporte con accionamiento de corriente continua: El sistema de transporte es el vínculo de todos los subsistemas y, de esta manera, el componente central de toda la instalación de producción. En la planta de producción IMS®, los sistemas de transporte son módulos autónomos que se pueden integrar al subsistema de acuerdo con las necesidades. Con este sistema sencillo se pueden mostrar incluso procesos básicos, como el”posicionamiento“ y la generación de movimientos controlados“.



Cinta transportadora doble de 24V: Módulo mecatrónico, accionado por medio de un motor reductor y velocidad variables, equipado con sensores de posición final. La cinta transporta las piezas



ESTACIÓN DE PROCESAMIENTO: En la cinta transportadora se encuentran las dos piezas ensambladas, la pieza se posiciona en el dispositivo de procesamiento. La pieza de trabajo se ubica para su procesamiento, con el pistón se ubica el pasador en el lugar correspondiente y seguidamente continua al siguiente proceso.

ESTACIÓN DE ALMACENAMIENTO

Una vez que la pieza esta lista, se posiciona, las chupas hacen una succión y suben la pieza a través un sistema de cremalleras y la ubica en un lugar determinado. La función principal del subsistema es depositar en el almacén de estantes elevados las piezas que previamente ha posicionado el sistema de transporte.

sistema de cremallera: dispositivo mecánico con dos engranajes, denominados piñón y cremallera que convierten un rotación en un movimiento rectilíneo o viceversa.



Funcionalidad El portador de pieza se detiene en la posición de entrega de la pieza. El dispositivo de manipulación eleva la pieza y la transporta a una de las posiciones posibles de almacenamiento.



Representación gráfica de la lógica funcional del sistema automatizado correspondiente a cada estación o módulo: diagrama de flujo. Estación de procesamiento:


Estación de almacenamiento




Representación gráfica (simbólica) del sistema automatizado correspondiente a cada estación o módulo: representación de punto.

El operario desde el mando de control, pone en marcha el proceso. Activando ambas cintas de alimentación. a. .-Las botellas llegarán a la cinta de alimentación 1 y será detectada a la vez que analizadas por el sensor de calidad de vidrio. Este tendrá dos salidas:  

Si la botella pasa el control, el accionado de calidad de vidrio no hace nada. Si la botella no pasa el control, será necesario accionar un cilindro que lo separe y lo saque de la cinta de alimentación. Se reanalizara la botella durante un periodo de 2s para diagnosticar el problema y luego funcionará el cilindro sacando la botella durante 1 segundo.



b. .-La botella continua su camino por la cinta de alimentación hasta que llega al sensor de comienzo de llenado el cual mandará una señal para activar la maquina embotelladora, esta máquina cogerá la botella, la llenara y pondrá un tapón según las normas que rigen el higiene y la calidad en este proceso. c. -Las botellas llegarán a la cinta de alimentación 2 y será detectada a la vez que analizadas por el sensor de calidad de llenado. Este tendrá dos salidas: 

Si la botella pasa el control, no hará falta que se accione nada. Solo que siga el funcionamiento en la cinta.  Si la botella no pasa el control, será necesario accionar un cilindro que lo separe y lo saque de la cinta de alimentación. d. -La botella ya estaría llena y pasaría al proceso de sellado y etiquetado.



CONCLUSIONES  Los laboratorios o prácticas enriquecen la formación como ingenieros ya que

permite el fortalecimiento y aplicación de las teorías y conocimientos vistos en el curso.  Se comprendió y entendió el funcionamiento de la celda de manufactura.  Se identificaron los componentes tecnológicos de la estación de procesamiento y

almacenamiento.  La automatización es de gran importancia en las empresas ya que se va a dar en la

misma un proceso de mecanización de las actividades industriales para reducir la mano de obra, simplificando el trabajo.  Las celdas de manufactura son un conjunto de componentes electromecánicos, que

trabajan de manera coordinada para la fabricación de un requerimiento, y estas permiten la fabricación en serie de dicho producto.  Se concluye que los diagramas de flujo dan a conocer el funcionamiento exacto de

los automatismo o procesos de las maquinas, teniendo como finalidad saber el campo y la forma de aplicación.  La celda es un espacio en el que se pueden llegar a representar varios procesos que

se viven en la vida real, es por ende que se deben desarrollar este tipo de prácticas para saber a lo que nos enfrentamos como ingenieros.  La automatización como proceso ha sido una de las mayores creaciones del hombre,

pues a partir de sus resultados se han logrado disminuir significativamente fallas de tipo humano, así como se han mejorado los niveles de producción, y sus mismos niveles de vida.



BIBLIOGRAFÍA

 Martin

Wolf. Control de agua en un tanque. Recuperado http://www.taringa.net/posts/hazlo-tu-mismo/19687462/Control-de-nivel-paratanque-de-agua--propio--DIY.html

de:

 Sanchis, R., Romero, J. A. y Ariño, C. V. (2010). Automatización industrial.

Universitat Jaume I. Castellón de la Plana, España. Recuperado https://openlibra.com/es/book/download/automatizacion-industrial

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 OVI Unidad 2 - Conocimiento específico: Automatización de procesos industriales

Rodríguez Sánchez, V. (2017) Sensores y actuadores. [Archivo de video]. Bogotá, Colombia: UNAD. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/12364

Informe Laboratorio Simulado Grupo 212027 23 (2)

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