Introducción Se entiende por automatizar al proceso de realizar tareas que anteriormente eran realizadas únicamente por los trabajadores, de tal modo que se incluyan elementos tecnológicos con el fin de hacer más fácil y rápido el proceso de producción. El objetivo principal de la automatización es el de mejorar los procesos de la empresa reduciendo costos y mejorando la calidad de los servicios que ofrece. Además de ser una mejora que beneficia a los trabajadores pues incrementa la seguridad y reduce los esfuerzos que deben realizar de manera manual o intelectual para llevar a cabo los procesos requeridos. Ayuda a tener un mejor control de la producción en cuanto a tiempos se refiere y simplifica el mantenimiento de las operaciones pues no se requiere tener gran conocimiento para poder manipular los dispositivos de control del proceso. La automatización consta de dos partes principales, la parte operativa que son los elementos que hacen posible que el proceso se lleve a cabo. Estos elementos suelen ser motores, válvulas, compresores, cilindros, etc. Y la parte de mando que es la parte tecnológica, es en donde se lleva a cabo la programación del proceso. Ésta se puede llevar a cabo en relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas, módulos lógicos y por supuesto autómatas programables. El módulo de programación de la parte de mando debe ser capaz de comunicarse con los dispositivos de la parte operativa para conjuntar un sistema automatizado. Un elemento idóneo para llevar a cabo una automatización es el PLC (Programable logic controller) es un equipo electrónico diseñado para controlar en tiempo real procesos industriales en forma secuencial. El funcionamiento del PLC se basa en la detección de señales, elabora y envía acciones al sistema, mantiene un diálogo entre los operadores informando los estados del proceso. Además de permitir modificar el programa incluso con el autómata controlando la máquina.
Objetivos Objetivo general
Realizar la automatización para el proceso de mezclado de dos líquidos heterogéneos previamente calentados a una temperatura requerida para posteriormente ser convertidos en una sustancia homogénea.
Objetivos específicos
Resolver el problema planteado mediante la implementación de un PLC buscando la solución más sencilla posible. Simular el funcionamiento del programa para comprobar su correcto funcionamiento. Demostrar con elementos físicos que la solución planteada es correcta y funciona a la perfección.
Marco Teórico Motor Eléctrico Un motor eléctrico es, en pocas palabras, una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica. Este proceso lo realiza por medio de la acción de los campos magnéticos que generan las bobinas que están dentro del motor.
Válvulas Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión del aire.
Compresores Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tales como gases y vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido, en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir .
Cilindros Un pistón es una pieza que forma parte del mecanismo de funcionamiento de un motor. También conocido como émbolo, se trata de un elemento que se mueve de forma alternativa dentro de un cilindro para interactuar con un fluido. Relé electromagnético
Los relés electromagnéticos pueden ser de contacto simple o de múltiples contactos de acuerdo a la cantidad de circuitos eléctricos que puedan conectar
o desconectar cuando se acciona. El esquema siguiente muestra la forma básica de operación de un relé de simple contacto.
Tarjetas Electrónicas La T.E (Tarjeta Electrónica) es una tarjeta que procesa las órdenes que le damos por medio del control remoto. La T.E ya viene programada por el fabricante para funcionar automáticamente en muchas de sus funciones, y solo nos permite acceder a aquellas órdenes que nos indica el control remoto, es decir, las órdenes que le indicamos están limitadas a los comandos que aparecen en la pantalla de nuestro control remoto, como si fuera un robot.
Resistencia Eléctrica Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
Sensor de Temperatura Un sensor es un instrumento que es capaz de detectar variaciones o cambios físicos en su entorno, tales como temperatura, luz, presión, flujo, humedad, por mencionar algunos, y estas son transformadas a señales eléctricas, las cuales son utilizadas en procedimiento de instrumentación.
Desarrollo Contexto
Se van a mezclar dos líquidos para formar una sola sustancia homogénea, para ellos ambos líquidos deben alcanzar una temperatura de 100 °C antes de ser mezclados. Una vez alcanzada la temperatura optima se procede a ser mezclados aproximadamente 2 minutos después se drena la sustancia para el siguiente proceso. Para la realización del siguiente problema contaremos con:
Cinco electroválvulas, de simple efecto. Dos resistencias calefactoras. Una mezcladora Dos depósitos con los líquidos a mezclar.
Descripción del proceso
Cuando pulsemos el contacto de marcha (START) se abrirán las electroválvulas de doble efecto E1 y E2. Cuando por medio de las sondas de nivel se detecte que los depósitos estén llenos se cerraran las electroválvulas. Cuando los electroválvulas estén cerradas, se conectaran las resistencias calefactoras; cuando los depósitos alcancen las temperaturas fijadas se desconectaran las resistencias y se verterán los contenidos en la mezcladora. Una vez vacíos los depósitos del liquido se conectara la mezcladora , que permanecerá conectada 2 minutos , al cabo de los cuales su contenido será vaciado al exterior. Representación Gráfica
Resultados
Conclusiones La mezcla es una parte fundamental del proceso, es importante hacerla bien. Un mezclador bien diseñado puede evitar un embotellamiento en la fabricación. El número de dispositivos utilizados para mezclar materiales es muy grande, y muchos de ellos no se distinguen por su perfección. Para que la tecnología dela mezcla pueda avanzar mucho será necesario tomar en consideración ciertos modelos como base de nuestros estudios y conocimientos. El principal objetivo del mezclado es, pues clasificar todos los problemas de mezcla según los materiales a mezclar y recomendar uno o varios tipos de mezclado para su empleo en cada uno de dichos problemas.
