Automatizacion de Equipo de Tratamiento Termico

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Automatización de equipo de tratamiento térmico para fibras textiles con Sistema SCADA ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS 1 AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPO DE TRATAMIENTO TÉRMICO PARA FIBRAS TEXTILES CON SISTEMA SCADA PARA MONITOREO Y SUPERVISIÓN José Rafael Paredes Pérez Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas Facultad de Ingeniería – Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica, Lima-Perú [email protected] Ing. José Fortunato Oliden Martínez Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas Facultad de Ingeniería – Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica, Lima-Perú [email protected] RESUMEN El presente proyecto consiste en realizar una automatización de un equipo de tratamiento térmico para fibras textiles con sistema SCADA para su monitoreo y supervisión. El equipo es una maquinaria autónoma que aplica el principio de tratamiento térmico mediante vapor utilizado para los diferentes tipos de formatos de las fibras textiles (conos, madejas, telas, etc.). El proyecto se realizó utilizando la estructura mecánica de una máquina de tratamiento térmico antigua que utilizaba una lógica implementada con relés electromecánicos, temporizadores y controladores de temperatura que se cambiaron a un PLC que es quien se encarga ahora del control y de la visualización e ingreso de datos mediante una pantalla y teclado respectivamente. Con este PLC se implementa un sistema capaz de controlar todos los sub-sistemas que intervienen en el proceso (sistema de vacío, fase térmica mediante vapor, cierre y apertura mediante sistemas neumáticos). También se ha implementado un sistema de monitoreo remoto a través de un enlace ethernet con el software SCADA, por el cual se obtiene la visualización remota del comportamiento de los principales elementos del sistema de tratamiento térmico; así como la información de las curvas de comportamiento del proceso para su análisis. I. INTRODUCCIÓN El presente documento detalla el proceso de automatización de una maquinaria que a razón de los avances tecnológicos quedaba relegada a una simple unidad de pruebas y procesos de pequeña capacidad. Las exigencias del mercado que enfrentan todas las empresas peruanas en general, obligan a buscar alternativas de solución para obtener productos de calidad y con un costo menor. Por eso las empresas están en la búsqueda de la tecnología que les ayude a tener un producto uniforme de acuerdo a los estándares de calidad y con un mejor rendimiento; es decir mayor capacidad de producción. El proyecto se sustenta en el comparación económica y tecnológica de las diferentes alternativas de solución para la automatización. Es decir los costos de adquirir una maquinaria nueva y por otro lado los costos de desarrollar un proceso de reestructuración de la maquinaria a nivel de funcionamiento como unidad mecánica y a nivel de control automático. El plan del producto final, se presenta a la Gerencia General de la Empresa Industrial Cromotex S.A.(compañía en la cual el producto será utilizado), a fin de sustentar que al final de los trabajos realizados se obtendrá una maquinaria con la versatilidad y confiabilidad tal como una maquinaria de última generación que se encuentra actualmente en el mercado. En la primera mitad del desarrollo del proyecto (Proyecto Electrónico 1), se realizaron los trabajos preliminares de identificación de detalles a priorizar a fin de obtener una unidad autónoma. Se procedió a la revisión de todas las variables que intervienen en el proceso térmico a fin de solicitar el mantenimiento de las unidades mecánicas y/o cambios en caso de ser necesario, así como cambio total de todo el control del proceso térmico a través de un PLC.

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AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPO DE TRATAMIENTO TÉRMICO PARA FIBRAS TEXTILES CON SISTEMA SCADA PARA MONITOREO Y

SUPERVISIÓN

José Rafael Paredes Pérez Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas

Facultad de Ingeniería – Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica, Lima-Perú [email protected]

Ing. José Fortunato Oliden Martínez Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas

Facultad de Ingeniería – Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica, Lima-Perú [email protected]

RESUMEN El presente proyecto consiste en realizar una automatización de un equipo de tratamiento térmico para

fibras textiles con sistema SCADA para su monitoreo y supervisión. El equipo es una maquinaria autónoma que aplica el principio de tratamiento térmico mediante vapor utilizado para los diferentes tipos de formatos de las fibras textiles (conos, madejas, telas, etc.).

El proyecto se realizó utilizando la estructura mecánica de una máquina de tratamiento térmico antigua que utilizaba una lógica implementada con relés electromecánicos, temporizadores y controladores de temperatura que se cambiaron a un PLC que es quien se encarga ahora del control y de la visualización e ingreso de datos mediante una pantalla y teclado respectivamente. Con este PLC se implementa un sistema capaz de controlar todos los sub-sistemas que intervienen en el proceso (sistema de vacío, fase térmica mediante vapor, cierre y apertura mediante sistemas neumáticos). También se ha implementado un sistema de monitoreo remoto a través de un enlace ethernet con el software SCADA, por el cual se obtiene la visualización remota del comportamiento de los principales elementos del sistema de tratamiento térmico; así como la información de las curvas de comportamiento del proceso para su análisis.

I. INTRODUCCIÓN El presente documento detalla el proceso de

automatización de una maquinaria que a razón de los avances tecnológicos quedaba relegada a una simple unidad de pruebas y procesos de pequeña capacidad. Las exigencias del mercado que enfrentan todas las empresas peruanas en general, obligan a buscar alternativas de solución para obtener productos de calidad y con un costo menor. Por eso las empresas están en la búsqueda de la tecnología que les ayude a tener un producto uniforme de acuerdo a los estándares de calidad y con un mejor rendimiento; es decir mayor capacidad de producción.

El proyecto se sustenta en el comparación económica y tecnológica de las diferentes alternativas de solución para la automatización. Es decir los costos de adquirir una maquinaria nueva y por otro lado los costos de desarrollar un proceso de reestructuración de la maquinaria a nivel de funcionamiento como unidad mecánica y

a nivel de control automático. El plan del producto final, se presenta a la Gerencia General de la Empresa Industrial Cromotex S.A.(compañía en la cual el producto será utilizado), a fin de sustentar que al final de los trabajos realizados se obtendrá una maquinaria con la versatilidad y confiabilidad tal como una maquinaria de última generación que se encuentra actualmente en el mercado.

En la primera mitad del desarrollo del proyecto (Proyecto Electrónico 1), se realizaron los trabajos preliminares de identificación de detalles a priorizar a fin de obtener una unidad autónoma. Se procedió a la revisión de todas las variables que intervienen en el proceso térmico a fin de solicitar el mantenimiento de las unidades mecánicas y/o cambios en caso de ser necesario, así como cambio total de todo el control del proceso térmico a través de un PLC.

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II. DETALLE DEL PROBLEMA

En el sector textil en los últimos años con la presencia de productos textiles de procedencia asiática y la competencia interna, se genero una confrontación de precios entre todas las compañías del sector buscándose alternativas de reducción de costos, aumento de producción, variedad de productos y mejoramiento de la calidad.

Las características físicas de las fibras textiles y de los hilados elaborados con ellas, son influenciadas decisivamente por medios externos como en este caso se realiza mediante el tratamiento térmico. El sistema de tratamiento térmico por vapor proporciona a las fibras textiles características que mejoran notablemente su calidad. (Calmar, Fijar, Encoger-preencoger). La formación de rosquillas y rizos durante el desarrollo del hilado causa roturas de hilos y una desmejora de la calidad de la mercadería. Mediante el “calmado” del hilo se mejora considerablemente el grado de eficiencia en la sección de bobinado, la tejeduria de punto, el urdido y la tejeduria plana. Al mismo tiempo se incrementa la calidad del producto final.

Hilados con alta torsión, retorcidos, así como hilos de filamentos sintéticos deben ser “fijados” para estabilizar la torsión introducida. Mediante el tratamiento térmico el hilo queda fijado uniformemente en todas las capas de la bobinas.

Durante la manufactura de algunas fibras sintéticas se efectúa junto con la fijación, un encogimiento. El proceso térmico permite un encogimiento uniforme y una deformación cilíndrica de los tubos sin doblarlos. Esto se realiza antes del proceso de teñido a fin de que el encogimiento provocado dentro del referido proceso no presione las fibras evitando así el ingreso del colorante.

Se tiene una máquina de tratamiento térmico

por vapor del año 1974, que paso un proceso se semiautomatismo, a través de un control de vacío, controladores de temperatura, y lógica implementada a través de relés electromecánicos y temporizadores. Con esta maquinaria no se podía afrontar las exigencias de producción, de igual modo no se tenia la posibilidad de cambiar las curvas de proceso térmico y mucho mas importante no se tenia la seguridad de que todo al material que se pasaba por el proceso fuera uniforme que permitan asegurar los requerimientos de calidad.

III. ANÁLISIS DE SOLUCIONES

Después de tener identificada la problemática se presenta la decisión de adquirir una nueva maquinaria o realizar una actualización a la existente (dar un sistema versátil a la máquina actual).

El suministro de la maquinaria nueva se realizaría por intermedio de la representante de la marca Suiza Xorella AG en el Perú, Perutecnica SAC. El sistema de tratamiento térmico propuesto por esta compañía se valorizo en US$ 125,750.00 Dólares Americanos.

La alternativa de la actualización implicaba el estudio de la eficiencia de los tiempos de tratamiento térmico para cada carga de producción, la investigación de los procesos que interactuan dentro del sistema de tratamiento térmico a fin de asegurar el correcto funcionamiento de estos, colocar un sistema de control capaz de permitir la aplicación de diferentes valores dentro de la curva de proceso, y principalmente asegurar la uniformidad de características fisicas obtenidas en todas las cargas de material que pasaria por la maquinaria. De esta manera se presentó el proyecto que cumpliría con las exigencias antes descritas y además sería capaz de tener un monitoreo remoto de las maquinaria, el comportamiento de la curva térmica en producción con un costo aproximado US$ 8,500.00 Dólares Americanos.

IV. DETALLE DE LA SOLUCIÓN

4.1.Objetivo General

Implementar un Sistema de Tratamiento térmico para fibras textiles mediante vapor, con sistema de control electrónico y supervisión remota a con la reestructuración de la maquinaria disponible. Este sistema debe permitir obtener un proceso productivo capaz de ser versátil para el cambio de curvas de temperatura y parámetros de acondicionamiento, así como su asegurar la reproducción del mismo acondicionamiento térmico para cada uno de las cargas de material. 4.2.Objetivos Específicos

• Conocer los principios de acondicionamiento de fibras textiles (Calmado, Fijación, Encogido-preencogido) mediante tratamiento térmico con vapor.

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• Analizar los sistemas de control para el manejo de vapor.

• Analizar el proceso de evacuación de aire (sistema de generación de vacío).

• Analizar el sistema de control de cierre y hermeticidad de la recamara de tratamiento térmico.

• Proponer un sistema de control acorde con el proceso y viable económicamente.

• Selección de los sistemas eléctricos/ electrónicos para el control y supervisión.

• Realizar una evaluación Económico-tecnológico con la finalidad de conseguir su aprobación por la gerencia general de la compañía a fin de conseguir la autorización y financiamiento total del proyecto.

4.3.Descripción del Proyecto

El producto final es un sistema que provee un tratamiento térmico a fibras textiles, mediante el acondicionamiento por vapor al vacio, a través de la integración de la estructura mecánica de la autoclave con los diferentes subsistemas que forman parte del proceso, con capacidad de variación de curvas térmicas de proceso a través de PLC con teclado y pantalla a fin de visualizar el comportamiento de temperatura y presión. Además posee un cuadro de alarmas para el diagnostico de anomalías, también cuenta con monitoreo remoto mediante un sistema SCADA, por medio de una red ethernet a fin de monitorear el proceso y capturar las curvas de proceso para el posterior análisis de los departamentos de ingeniería y control de calidad.

Figura 1.Grafica General del proyecto

4.3.1.Estructura Mecánica Una Autoclave rectangular de construcción

soldada, diseñada para satisfacer los requerimientos de un recipiente sometido a presión. Rieles situados en el piso del recipiente para acomodar las cargas de material. Una guía que permite deslizar la puerta de lado a lado permitiendo la apertura y cierre total de la autoclave.

Las puertas están soportadas por unas ruedas metálicas que se deslizan en un pista (riel). Esta pista asegura que las puerta se muevan horizontalmente de un extremo a otro (a fin de colocar en la posición de apertura o cierre), este desplazamiento no origina fricción en el sello de goma colocado alrededor de la puerta.

Los seguros (distribuidos alrededor de la puerta) son accionados para sellar la autoclave, al llegar la puerta en la posición de cerrado y después de su verificación los seguros giran sobre su eje a través de un sistema de cadena con accionamiento de 2 actuadores, asegurando la puerta contra la recamara.

Interconexión de las tuberías de trabajo para vapor, escape, vacio, agua y aire comprimido con válvulas neumáticas disponibles para un control automático.

Porta-material con empuñadura, para una fácil manipulación y movimiento dentro de la autoclave, para la ubicación del material a ser procesado. El porta-material es alojado correctamente dentro la autoclave por medio de los rieles. 4.3.2.Sistema de Vapor

El tipo de vapor, la penetración del vapor, la exactitud de la temperatura, así como la reproductibilidad son requisitos importantes para un tratamiento impecable de los fibras textiles. El elemento final de control empleado en la regulación del suministro de vapor es una válvula neumática con cuerpo de acero inoxidable.

El vapor debe de ser saturado, se requiere un regulador de presión y un indicador de presión a fin de contrastar la presión de trabajo (4 bar, según recomendación)

La presión de vapor regulada en la línea de entrada debe de ser la apropiada para el tratamiento del material textil, y debe de ser suministrado mediante una válvula colocada en la tubería terminal y de ingreso a la recamara. El indicador de presión se requiere entre el regulador de presión y la autoclave a una distancia no mayor de un metro del regulador.

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El condensado es un producto secundario de la transferencia de calor en un sistema de vapor. El condensado producido dentro de la autoclave podría contaminar el producto textil, esto debe de ser drenado de la recamara a través de una trampa de vapor, para esto se tiene una línea de tubería como prolongación de la conexión de escape de vapor de la autoclave hacia línea de escape principal. 4.3.3.Sistema de Vacio

El sistema de vacio se encarga de extraer todo el aire (gas) que se encuentra dentro de la recamara a fin de proporción una perfecta penetración de vapor. La extracción de aire se realiza con una bomba de vació de anillo liquido capaz de extraer aire y vapor de la autoclave debajo de una presión absoluta 0.1 bar. Esto es equivalente a un vació de 28 inHg a nivel del mar la temperatura del agua de servicio en la bomba sea de 15°C. En proceso normal el vació se realiza hasta un máximo de 26 inHg. Se retira todo el aire contenido dentro de la recamara, antes del ingreso del vapor, esto es esencial para producir una rápida y uniforme penetración del calor dentro del material sometido a tratamiento.

En este principio operación de la bomba de vacio, el rotor gira en una carcasa de doble centrado. A raíz de esto, las fuerzas que ejercen los gases sobre el rotor son anuladas y los rodamientos sólo tienen que soportar el peso de las piezas en rotación.

Figura 2. Principio de operación bomba de vacio

La constante alimentación de agua al

anillo, da origen a un anillo líquido con la misma forma de la carcasa. El gas es aspirado, a esta cavidad en forma de hoz. Por el movimiento del rotor es comprimido. Luego, nuevamente controlado por el cerrojo, el gas es impulsado hacia afuera, arrastrando líquido del anillo. Con esta mezcla de gas y líquido se evacua la mayor parte del calor de la compresión.

A fin de obtener un correcto funcionamiento del sistema siempre se coloca un

filtro en la línea de entrada de succión de la bomba a fin de capturar partículas. De igual forma junto con el trabajo de la bomba se tiene una válvula de paso para la interconexión de la bomba y la recamara a succionar.

La bomba de vació de anillo liquido esta acoplada elásticamente a un motor trifásico de 1750 rpm, mediante un acoplamiento flexible todo montado sobre una base metálica común. Tiene un volumen de succión de 200 metros cúbicos/h.

4.3.4.Sistema Neumático El sistema requiere de un suministro de aire comprimido a fin poder operar los elementos de cierre de puertas, accionamiento de válvulas neumáticos y dispositivos de liberación de presión. El aire comprimido debe mantenerse en 6bar de presión, equipado con una unidad de mantenimiento, indicador, separador y lubricador. 4.3.5.Principio de tratamiento térmico El principio de tratamiento térmico con vapor para fibras textiles tiene 3 pasos fundamentales.

• Mediante el vacío todo el aire de los conos de hilado es evacuado.

• El vapor saturado penetra a través de los conos.

• Mediante un cambio de vacío y vapor hay un flujo uniforme a través del cono

4.3.6.Sistema de Eléctrico y control

Los requerimientos en la actualidad demandan que los sistemas de control tengan una interface de usuario de fácil manejo, para esto el equipo básico lo constituye un sistema con pantalla grafica, con un medio de ingreso de datos

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o cambio de ellos. Se toma la decisión de utilizar un PLC Vision230 con teclado y pantalla grafica LCD de la marca Unitronics, a fin de hacer mas dinámico el proceso, es decir la variación de la curva de temperatura, se elimina el engorroso sistema de la lógica cableado que no permite una fácil identificación de fallas y mucho menos un cambio en la estructura lógica de funcionamiento. Con la utilización del PLC se une en un solo equipo el registro de eventos, el control de ciclos, y la utilización de una escalera para el tratamiento térmico.

Figura 3. PLC Vison230

El PLC Vision230 integra en un solo

bloque una pantalla grafica y el PLC como con tal. La opción de utilizar otra marca de PLC y adicionalmente adquirir una pantalla grafica elevaría los costos para el tipo de utilización que demanda este proyecto.

De esta manera se aprovecha las

características del PLC que cuenta con 18 entradas digitales, 16 Salidas digitales, 4 entradas análogas y 4 salidas análogas. La capacidad programable nos da la factibilidad de generar un programa que monitorea todas las señales, también capturar los datos de temperatura por una sonda PT100 y presion de vacion por un transmisor de corriente (4-20mA). Las salidas comandan la bomba de vacio, así como las electroválvulas que accionan los pistones neumáticos. Así mismo a fin de proteger las salidas tipo rele del PLC estas comandan reles externos de pilotaje para que estos a su vez controlen las contactores y electroválvulas.

La capacidad que nos proporciona la

pantalla LCD permite visualizar los parámetros directamente sin necesidad de tener la interface de programación conectada.

Figura 4 .Estado de proceso en LCD

Además de esto el PLC, tiene la posibilidad de reservar un espacio de memoria para guardar datos, el cual es aprovechado en almacenar los datos de las variables de proceso mas importantes temperatura y presión de vacio en el tiempo.

Figura 5.Curva de proceso

4.3.7.Cuadro de Alarmas

En la actualidad se busca que los procesos presentes menor tiempo de paradas no programadas, es decir fallas, para esto se busca tener un mecanismo de identificación de fallas que ayuda a disminuir los tiempos de intervención. En el sistema de control se ha integrado el monitoreo de los eventos, que intervienen en el tratamiento térmico de las fibras textiles a fin de reportar las anomalías, para que a través de un tabla personal capacitado aplique el correctivo, a fin de continuar con el proceso o reiniciar uno nuevo habiéndose subsanado la falla. En el anexo 1 se tiene el cuadro de alarmas.

Figura 5. Visualización de alarma en LCD

4.3.8.Enlace remoto

Con el propósito de tener una comunicación remota con la maquinaria de tratamiento térmico para fibras textiles, se elige la comunicación vía ethernet a fin de aprovechar las capacidades del PLC, así como la proximidad y factibilidad de utilizar la red LAN de la compañía.

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Para este propósito se evalúa los posibles puntos de interconexión, así como los acondicionamientos para este fin. De esta manera se evalua el trayecto del tendido del cable Ethernet.

Al revisar las condiciones para el tendido de cable de red se encuentra, que el punto más cercano de conexión, el hub ubicado en el ingreso a la zona de tintorería (ubicación referencial en planta), las interconexiones existentes se encuentran entubadas con tubo plástico y cercanas a la canaleta de transmisión de energía.

A fin de asegurar el correcto funcionamiento del enlace de red, no solo se determina el entubado metálico (tubería Conduit) de la línea de red de llegada a la maquinaria, sino también el acondicionamiento del punto de llegada al Hub mencionado, es decir la habilitación de una canaleta metálica conectada a un punto de tierra.

Adicionalmente se debe mencionar que el cable utilizado es un Cable de 4 pares Categoría 5 con lamina de aluminio (apantallado), el estándar de conexión utilizado es el EIA/TIA-568B en un conector con carcasa de metal. En el terminal de llegada a la maquina se conecta a un punto de tierra a fin de evitar que las interferencias causadas por líneas de alimentación de la planta, afecten la señal enviada por este medio.

Conector 1 Conector 2 1- Blanco Naranja 1- Blanco Naranja 2- Naranja 2- Naranja 3- Blanco Verde 3- Blanco Verde 4- Azul 4- Azul 5- Blanco Azul 5- Blanco Azul 6- Verde 6- Verde 7- Blanco Marrón 7- Blanco Marrón 8- Marrón 8- Marrón

Tabla 1.Estándar 568B

4.3.8.Servidor OPC

El servidor OPC (Ole for Process Control) es un programa que hace enlace entre un SCADA (sistema de supervisión) y un equipo de automatización, típicamente un PLC. El SCADA y el equipo de automatización funcionan como clientes del servidor OPC. El servidor utilizado en este proyecto es el UniOPC Server, de la marca Unitronics.

Figura 7. Enlace PLC con SCADA

En el servidor OPC se encuentra todos los

parámetros standarizados que pueden realizar un enlace desde los dispositivos hacia el software SCADA, las normas OPC, tienen un conjunto de parámetro para identificar terminales de proceso, su configuración y protocolo de comunicación a fin de tener la lectura o ser manejados desde un ordenador de manera remota a través de algún protocolo de comunicación industrial. A través del servidor se declaran las variable y se entrelazan el Programador y el software SCADA. 4.3.10.SCADA para monitoreo y supervisión

A fin de obtener una maquinaria de acorde los requerimientos que demanda la industria de hoy, se implemente un Sistema de Control y Adquisición de Datos (SCADA). El software SCADA utilizado es el Genesis-32 de la marca Iconics.

SCADA viene de las siglas de "Supervisory Control And Data Adquisition", es decir: adquisición de datos y control de supervisión. Se trata de una aplicación software especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores en el control de producción, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores, transmisores, PLC, etc.) y controlando el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador. Además, provee de toda la información que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros supervisores dentro de la empresa: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.

En este tipo de sistemas usualmente existe un ordenador, que efectúa tareas de supervisión y gestión de alarmas, así como tratamiento de datos y control de procesos. La comunicación se realiza mediante buses especiales o redes LAN. Todo esto se ejecuta normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador de planta la posibilidad de supervisar y controlar dichos procesos. Los programas necesarios, y en su caso el hardware adicional que se necesite, se denomina en general sistema SCADA.

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Figura 8. Entorno SCADA

V. RESULTADOS OBTENIDOS Los resultados obtenidos se pueden evaluar

dependiendo de los distintos niveles de los involucrados con el proyecto, la gerencia, supervisión de producción, calidad, técnicos de mantenimiento y operarios.

A nivel gerencial el proyecto fue aprobado porque presento una solución económica y técnica a la exigencia del mercado, además se reforzó la confianza en valorar el esfuerzo del mano de obra local a nivel ingeniería (investigación y desarrollo) .

A nivel de producción y control de calidad, el nuevo sistema de tratamiento termico mejora la calidad del producto final y permite darle variar las propiedades físicas de acuerdo a las exigencias del cliente asegurando que todo el material tenga la misma textura. De igual forma al ser el sistema mas eficiente el tiempo se reduce de 48 minutos a 30 minutos, teniendo con esto un aumento de capacidad de la referida maquina.

A nivel de técnicos de mantenimiento la posibilidad de tener un reporte visual de las anomalías presentadas (alarmas) ahorra significativamente el tiempo de búsqueda y eliminación de averías.

A nivel de los operarios de maquina, tienen una maquinaria de fácil manejo, solo deben asegurarse que no este ninguna alarma presente, cargar el coche con el material, introducirlo, presionar solo un botón y esperar que todo el proceso se ejecute hasta el momento que nuevamente se aperture la maquina para retirar el material tratado.

VI. CONCLUSIONES

• La necesidad de un estudio detallado de todas las variables y requerimientos necesarios a fin de aplicar un correcto tratamiento térmico de fibras textiles. Es decir antes de aplicar cualquier tipo automatización se debe de conocer el proceso y las características que debe poseer el producto final luego de ser sometido al tratamiento térmico.

• La implementación de un nuevo punto de enlace vía ethernet dentro de una planta industrial, requiere de la observación de todo el entorno, es decir, no se puede considerar como una instalación en oficinas administrativas, debido a que en las plantas industriales esta muy presente el ruido, así como las perturbaciones ocasionadas por las lámparas fluorescentes, arranque de motores.

• A fin de minimizar los efectos de las perturbaciones y corrientes inducidas se utiliza un cable de 4 pares con apantallado (lamina de aluminio), y en uno de los extremos se conecta a un punto de tierra.

• Las indicaciones que se muestras a través de la pantalla de alarma son indicativas, para su corrección requiere de conocimiento previo o revisión de la tabla de Alarmas en donde se indica el tipo de alarmas, posibles causas y soluciones.

• El desarrollo de las alarmas están enfocadas a dar lo mejor que se requiere para el proceso y la obtención del producto final. Es decir una alarma bloqueara el proceso hasta subsanar la anomalía y luego de este retornara al punto donde se interrumpió. Por otro lado existen otras alarmas que no solo bloquearan el proceso, sino que regresaran a su posición de inicio de carga de maquina.

• El desarrollo de las alarmas están

enfocadas a dar lo mejor que se requiere para el proceso y la obtención del producto final. Es decir una alarma bloqueara el proceso hasta subsanar la anomalía y luego de este retornara al punto donde se interrumpió. Por otro

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lado existen otras alarmas que no solo bloquearan el proceso, sino que regresaran a su posición de inicio de carga de maquina.

• El software SCADA, es un sistema que permite realizar un intercambio dinámico de datos entre el programador y la interface usuario instalado en el computador, a fin de monitorear los acontecimiento ocurridos durante el proceso, así como los estados de las variables.

• El enlace del Software SCADA, y la implementación están regidas por normas industriales, la disposición que presenta un equipo bajo las normas OPC, asegura un intercambio de parámetros y señales entre los equipos y el servidor OPC.

• El Servidor OPC es el encargado de realizar en enlace entre el dispositivo de campo (en este caso el PLC) y el software a través de los parámetros definidos en este, direccionamiento, identificación dentro del grupo, tiempo de actualización, tipo de enlace, etc.

• Las variables utilizadas en el software SCADA, son las que corresponden a una sintaxis determinada por el servidor OPC.

VII. BIBLIOGRAFÍA

[1] Andrew steam equipment “Manual

service Andrew Auto-Setters” 1974. [2] Xorella AG – Catalogos de maquinaria.

2005 [3] Sterling - Catalogo de productos [4] http://www.iconics.com [5] Unitronis – Manual Vision 230 [6] http://www.unitronics.com

VIII. RECOMENDACIONES

El sistema se encuentra trabajando en las instalaciones de la mencionada planta textil, si bien el software SCADA funciona correctamente, el utilizado es una versión demostrativo se plante que a futuro este sistema trabaja a través de otro servidor OPC que puede intercambiar datos dinámicamente con un tabla de Excel a fin de utilizar la programación por Visual Basic, reduciendo de esta manera los costos por software de SCADA.

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Anexo 1: Cuadro de Alarmas

Alarma Mensaje Descripción y solución

Alarma 10 Paro de Emergencia Botón de Emergencia accionado. Detiene el proceso, 5 segundos después inicia fin del proceso

Alarma 12 Bomba de Vacio Motor en Sobre carga

Sistema de protección térmica del motor de la bomba de vacio. Revisar corriente del motor. Giro libre de la bomba. Revisar acople de bomba. Reactivar el térmico. Presione Enter para continuar el proceso.

Alarma 14 Falta suministro Agua Bomba Vacio

Sistema detecta falta del suministro de agua hacia la bomba de vacio. Asegurar que la válvula de ingreso este abierta. Comprobar el suministro. Corregir y presionar Enter para continuar proceso.

Alarma 16 Perdida de Aire Comprimido

Nivel de presión del aire comprimido cae por debajo del mínimo requerido. Válvula de recuperación de recamara se abre y se inicia fin de proceso.

Alarma 18 Error fase de calentamiento

Sistema detecta falla en el control de temperatura. Falta suministro de Vapor. Válvula de pilotaje de vapor defectuosa. Corregir y presionar Enter para continuar.

Alarma 20 Falla en cierre hermético de Puerta

Sistema detecta falla en cierre hermético. Válvula de cierre defectuosa. Suministro de aire de válvula de cierre defectuoso. Accionamiento de cierre defectuoso

Alarma 22 Excesivo intervalo de cierre

El sistema detecta un excesivo tiempo desde el momento que se inicia el proceso automática hasta lograr el cierre de puerta. Interruptor de puente no regulado. Accionamiento de puente defectuoso. Canal de desplazamiento de puerta obstruido. Pistón de desplazamiento de puerta averiado.

Alarma 24 Excesivo intervalo de apertura

El sistema detecta un excesivo tiempo desde el momento que activa el ciclo de fin del proceso automática hasta lograr la apertura total de la puerta. Accionamiento de cierre defectuoso. Canal de desplazamiento de puerta obstruido. Pistón de desplazamiento de puerta averiado. Interruptor de puente no regulado. Accionamiento de puente defectuoso.

Alarma 26 Excesivo intervalo de bomba vacio

Controla un intervalo promedio para lograr el nivel de vacio. Problema de cierre hermético. Revisar válvula de conexión con recamara. Revisar Suministro de Agua. Reemplazar la bomba de vacio.

Alarma 28 Válvula ventilación no abierta

El sistema controla que después de terminar el ciclo automático la presión de la recamara debe recuperarse antes de abrir la puerta. Revisar válvula de ventilación

Alarma 30 Alarma Sobre temperatura

El sistema controla que la temperatura dentro de la recamara no supere los 100 °C. Cortar el suministro de vapor. Revisar la válvula de suministro de vapor.

Alarma 32 Falla en sensor de temperatura PT100

Se detecta que la sonda térmica PT100, no se encuentra conectada al equipo. Posible avería de sonda. Rotura de cable de conexión hacia modulo. Cambiar sonda térmica.

Alarma 34 Medición de Vacio averiada

Se detecta que el transmisor de presión esta fuera rango. Revisar cable de conexión. Cambio de transmisor.