trabajo luis . investigacion

INTRODUCCINEn la actualidad se presentan una variedad de fallas en lo que respecta a la calidad de vida til de equipos industriales, por diversas causas, lo cual trae como consecuencia paradas imprevistas que por lo general ocupan mucho tiempo en ser reprogramadas debido a la complejidad fsica de estos sistemas de control, que no cuentan con un dispositivo que garantice la confiabilidad de la operacin, por tal motivo es necesario automatizar la lneade traslado de germen, ya que esto garantizar el normal funcionamiento de los procesos involucrados. En los ltimos aos, el desarrollo de nuevas tecnologas, sobre todo en electrnica y en relacin a los autmatas programables, hace necesario el adiestramiento del personal desde el punto de vista del mantenimiento el!ctrico. En base a esto, los procesos industriales requieren de la elaboracin de proyectos a fin de minimizar el nmero de fallas y las p!rdidas de horas"hombre de trabajo que afectan la productividad promediada por la empresa, una manera de evitar esto es por medio de una automatizacin, a fin de garantizar alto grado de confiabilidad, y el menor nmero de interrupciones posibles. En el presente estudio se realiza una propuesta para automatizar la lnea de traslado de germen desde fabrica hasta los #ilos $%, $$, $& y diario en 'limentos (olar )omercial ).', ubicado en el municipio *ruzual estado +aracuy, el cual no escapa de los problemas ocasionados por la ausencia de un control automtico, donde cada da son ms frecuentes y hasta la fecha no e,iste proyecto alguno en pro de resolver dicha problemtica, esta propuesta garantizar el e,celente funcionamiento tanto del sistema el!ctricocomo del sistema de operacin.1 (ara lograr este fin se utiliz una metodologa que consta de cinco captulos. )aptulo -,se describe el problema, la conte,tualizacin del problema, los objetivos de la investigacin .general y especficos/, se justifica el proyecto, adems del la delimitacin, los alcances, as como tambi!n la limitacin de lainvestigacin. )aptulo --,constituido por el marco referencial en el cual se e,pone la resea histrica del problema, los antecedentes relacionados con el estudio que apoyan al trabajo de investigacin, las bases tericas, las bases legales, adems de la definicin de t!rminos bsicos. )aptulo ---,se describe el 0arco 0etodolgico que involucra el tipo y diseo de investigacin, as como la poblacin y muestra, adems la 1peracionalizacin de variables, t!cnicas e instrumento, confiabilidad y validez del instrumento. )aptulo -2,presenta el anlisis de los resultados obtenidos, presentacin, objetivo, justificacin, alcance y delimitacin de la propuesta, factibilidades t!cnicas3financieras4 econmicos4 de recursos humanos, adems la memoriadescriptiva)apitulo 2,para finalizar se presentan las conclusiones y recomendaciones de la investigacin conjuntamente con las referencias bibliogrficas y los ane,os del trabajo.2CAPTULO IEL PROBLEMAEn el captulo que a continuacin se presenta se especificar lo concerniente a la conte,tualizacin del problema, los objetivos de la investigacin, la justificacin, delimitacin as como losalcances, que requiere la lnea de traslado de germen de 'limentos (olar )omercial ).'. (lanta )hivacoa, para su optimizacin en lo concerniente a calidad y productividad de su proceso. 'rias .5%%6/, e,presa que el problema 7consisteen describir de manera amplia la situacin objeto de estudio, ubicndola en un conte,to que permita comprender su origen y relaciones8. .p.$6/.Contextualizacin del Prole!a 9a constante utilizacin de aplicaciones de la electrnica, la increble disminucin del costo para la adquisicin de los componentes, el nacimiento y el desarrollo de los microprocesadores y los circuitos de memoria, permitenpresagiar una introduccin de los autmatas programables, cuyo precio es atractivo incluso para equipos de prestaciones modestas, en una inmensa gama de nuevos campos de aplicacin. El autmata programable satisface las e,igencias tanto de procesos continuos como discontinuos. :egula presiones, temperaturas, niveles, posicionamientos y caudales as como todas las funciones asociadas de temporizacin, cadencia, conteo y lgica decontrol. -ncluye adems una tarjeta de comunicacin adicional, el autmata se transforma en un poderoso sat!lite dentro de una red de control distribuida.3 'hora bien, el autmata programable fue y ha sido el primer dispositivo con un lenguaje hombre"mquina, es decir, un controlador lgico cuyo principio de funcionamiento se orienta hacia los sistemas de evolucin tecnolgica. Es importante sealar qu!, cada vez ms, la universalidad de los ordenadores tiende a desaparecer, el futuro parece abrirse hacia esta nueva clase de dispositivos; mquina para proceso de seales, para la gestin de bases de datos, entre otros.'s mismo, a lo largo de los aos, cada vez ms, al involucrarse en las nuevas tendencias tecnolgicas, resulta de gran importancia la necesidad de mejorar los sistemas de control convencionales que englobando ciertos factores se caracterizan por ser relativamente lentos y en ocasiones no tan precisos como se desean, tambi!n, por poseer una limitada gama de funciones, generalmente las ms bsicas, por ocupar un mantenimiento que puede calificarse bastante costoso y algo tedioso debido a la complejidad delcableado, adems de presentar un elevado consumo de corriente. brica " (reparacin de germen 3 #tano, se han venido presentando ciertas fallas e inconvenientes en los sistemas de traslado del material. Es necesario sealar que el departamento de fbrica es el encargado de realizar la limpieza y la desgerminacin del maz para enviarlo a los silos de preparacin de germen, planta encargada de recibir el material y procesarlo. 'hora bien, es importante sealar que para la posible solucin de la problemtica e,istente no se ha presentado una posible solucin alguna. Es decir, hasta ahora no se ha modificado ninguna parte del proceso que pueda ayudar a mejorar el traslado de material e,trable. :etomando la situacin problemtica descrita anteriormente se puede decir, que se atender el ciclo de mejoramiento continuo, y se requerir comprobar su aplicabilidad mediante la implementacin de una alternativade solucin al problema de lasacciones de garanta. Antecedente$ de la in#e$ti%acin)on la intencin de obtener un mayor conocimiento en el estudio a realizar,es necesario consultar fuentes documentales las cualespermitan obtener unreforzamiento t!cnico que sea referente a la t!cnica a aplicar. (ara ello, seconsideraronantecedentesdetrabajosdegradorealizadosanteriormente,loscualespermitirnrealizar unestudioconconsistenciaybasamento11terico. @e acuerdo a la temtica planteada se revisaron estudios previos, delos cuales se e,trajeron los aspectos de mayor inter!s en lo que se refiere ala automatizacin de la lnea de traslado de germen desde fbrica hasta lossilos $%, $$, $& y diario en 'limentos (olar )omercial ).', (lanta )hivacoa.(rimeramente, Bonzlez .5%C%/ en su estudio realizado titulado;7'utomatizacin del desolventizador de torta de maz8 en la empresa'limentos(olar )omercial, 0unicipio*ruzual, Estado+aracuy, consideraadems de estndares de calidad e,igentes, sistemas de automatismos paracontrolar las variables de un proceso productivo. 'hora bien, para lograr queunsistemaproductivoseabastanteeficaz, seguroyquerenatodaslascondiciones para considerar el producto terminado de e,celente calidad, sedebe acudir a la automatizacin de procesos industriales. @e igual manera, (arra .5%%I/ realiz su trabajo especial de grado titulado; 7'utomatizacin del centro de control de motores de laminacin - y --8,el cual se refiri a la eliminacin de los aparatos de maniobra obsoletos que suelen ser algo rudos y de respuesta lenta, utilizando tecnologa de lgica cableada controlada por un autmata programable, con la finalidad de reducir los tiempos de paradas de emergencia, mejorando as la produccin. )abe destacar que los estudios comentados se relacionan con !sta investigacin, por cuanto se orienta hacia la mejora de procesos industriales tendente a solucionar una situacin real en el mbito de produccin medianteel empleo de tecnologa, en este caso, se aspira corregir las fallas que se presentan en la lnea de traslado de germen en 'limentos (olar )omercial ).'. (lanta )hivacoa, eliminando el nmero de paradas de emergencia por fallas el!ctricas. En este orden de ideas, Branda .5%%I/ realiz su estudio titulado; 7'utomatizacin del sistema de pesaje en el rea de @-'*9-inalmente, 0edina .5%%6/, en su trabajo especial de grado presentado como requisito parcial para obtener el ttulo de ield*us desarroll un nuevo protocolo de comunicacin para la medicin y el control de procesos donde todos los instrumentos puedan comunicarse en una misma plataforma8 .p.$D/.9as comunicaciones entre los instrumentos de proceso y el sistema de control se basan principalmente en seales analgicas .neumticas de $ a CD psi en las vlvulas de control y electrnicas de & a 5% m' cc/. (ero ya e,isten instrumentos digitales capaces de manejar gran cantidad de datos y guardarlos histricamente4 su precisin es diez veces mayor que la de la seal tpica de &35% m'cc. En vez de transmitir cada variable por un par de hilos, transmiten secuencialmente las variables por medio de un cable de comunicaciones llamado bus. 9a tecnologa fieldbus .bus de campo/ es un protocolo de comunicacionesdigital de alta velocidad creada para remplazar la clsica seal de &35% m' 21que an se utiliza en muchos de los sistemas @)# .#istema de )ontrol @istribuido/ y (9) .)ontroladores 9gicos (rogramables/, instrumentos de medida y transmisin y vlvulas de control. 9a arquitectura fieldbus conecta estos instrumentos con computadores que se usan en diferentes niveles de coordinacin y direccin de la planta. 0uchos de los protocolos patentados para dichas aplicaciones tiene una limitante y es que el fabricante no permite al usuario final la interoperabilidad de instrumentos, es decir, no es posible intercambiar los instrumentos de un fabricante por otro similar. Es claro que estas tecnologas cerradas tienden a desaparecer, ya que actualmente es necesaria la interoperabilidad de sistemas y aparatos y as tener la capacidad de manejar sistemas abiertos y estandarizados. )on el mejoramiento de los protocolos de comunicacin es ahora posible reducir el tiempo necesario para la transferencia de datos, asegurando la misma, garantizando el tiempo de sincronizacin y el tiempo real de respuesta determinstica en algunas aplicaciones.Bu$e$ de ca!+o #egn 'ndrada .5%C%/, se definen los buses de campo de la siguiente manera;*sicamente un bus de campo .7>ield *us8/ es un sistema de transmisin de datos que interconecta dispositivos industriales y elementos de control reemplazando al bucle de corriente de &35%m'. ' diferencia de estos sistemas analgicos los buses de campo son normalmente redes digitales bidireccionales que permiten reducir considerablemente los costos de implementacin al rebajar la cantidad de cableado a instalar. 1tras ventajas importantes del uso de buses decampo son la rapidez para transportar -nformacin, la facilidad para administrar los elementos de la red y la fle,ibilidad para distribuir el control .p.C5/. 'hora bien, la eleccin del bus de campo ms adecuado depende de varios factores como son el tamao de la solucin a implementar que 22depende de la cantidad de dispositivos que se interconectarn, rapidez a la cual se necesita transmitir los datos segn sea la criticidad del proceso a controlar, costo de implementacin, interoperabilidad con equipamiento y medios de transmisin ya instalados en la empresa, escalabilidad, entre otros. 9a demanda creciente de las comunicaciones han llevado a la especificacin y e,istencias de numerosos protocolos, acorde con las a!reasde aplicacin en los que fueron desarrollados por diferentes razones. (uedendiferir sustancialmente entre ellos pero en ms o menos se referencian a entandares internacionales de sensores y actuadores cada vez ms inteligentes. Jno de los fundamentos bsicos de la aplicacin de un bus de campo para comunicaciones en aplicaciones de control industrial es la reduccin de la complejidad en el manejo de cableados, simplicidad en la incorporacin o e,traccin de mdulos, reduccin en el mantenimiento causado por la importante reduccin en conectores e hilos de cone,in, adems de permitir la diagnosis del sistema interconectado desde una nica posicin operativa.Pro'iu$ #egn Nales .5%C%/, se define como; 7(rofibus es un estndar de comunicaciones para bus de campo. @eriva de las palabras (:1cess>-eld *J#8 .p. C%5/. >ue un proyecto desarrollado entre los aos CGOI3CGG% por las empresas alemanas *osch, UlVcWner0Vller y #iemens, y por otras como '**, 'EB, FoneyMell, 9andisXByr, (hoeni, )ontact, :heinmetall, :0(, #auter3cumulusy #chleicher. En CGOG la norma alemana @-ACG5&D adopt el estndar (rofibus, partes C y 5 .la parte $, (rofibus3@( no fue definida hasta CGG$/. (rofibus fue confirmada como norma europea en CGG6 como EAD%CI%. (rofibus tiene tres versiones o variantes. (rofibus @(, .(eriferia 23@escentralizada/ desarrollada en CGG$, es la ms e,tendida. Est orientada a control a nivel sensorQactuador. (rofibus >0#, diseada para control a nivelde c!lula. #i bien fue la primera versin de (rofibus, es una versin prcticamente obsoleta. (rofibus (', es la solucin integrada para control a nivel de proceso @esde el punto de vista del control de las comunicaciones, el protocolo (rofibus es maestro esclavo, pero permite aplicaciones mono maestro, donde un slo maestro est activo en el bus, usualmente un (9) 9os dems dispositivos son esclavos. Este esquema es el que permite los ciclos de lectura ms cortos. 'plicaciones multi maestro, la cual permite ms de un maestro. (ueden ser aplicaciones de sistemas independientes, en que cada maestro tenga sus propios esclavos. J otro tipo de configuraciones con dispositivos de diagnstico y otros 9a instalacin de un cableado para una red (rofibus @( requiere de un terminador en cada e,tremo del bus. #egn la norma este terminador debe ser activo, no basta una resistencia terminal, sino que se trata de un arreglo de resistencias que estn energizadas. El objetivo de estos terminadores es garantizar un voltaje de referencia en estado inactivo del bus, es decir, sin mensajes, y minimizar las refle,iones de lnea. Beneralmente uno de los e,tremos de la red es el maestro (rofibus @(, y en ese caso proporcionar uno de los terminadores activos. El otro e,tremo del bus tiene dos alternativas. Hue el terminador activo sea provisto por el ltimo nodo de la red, o que sea provisto por un terminador e,terno. 9a primera opcin es muy simple, pero tiene el inconveniente de que si se requiere desenergizar el nodo, se perder la funcin del terminador activo, comprometiendo con ello la integridad de toda la red. (or ello, puede ser preferible tener la resistencia activa en forma separada, de tal modo de mantenerla siempre energizada, generalmente desde una J(#. En el caso de (rofibus (' los terminadores de bus son pasivos, es decir, slo resistencia.24Re+etidor #egn Nales .5%C%/, en lo que se refiere a repetidor, podemos citar lasiguiente informacin; 7Jn repetidores un dispositivo electrnico que recibeuna seal d!bil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel msalto, de tal modo que se puedan cubrir distancias ms largas sin degradacino con una degradacin tolerable8 .p. DG/. El t!rmino repetidor se cre con la telegrafa y se refera a un dispositivoelectromecnico utilizado para regenerar las seales telegrficas. El uso delt!rmino ha continuado entelefonay transmisin dedatos. Entelecomunicacinesundispositivoanalgicoqueamplificaunaseal deentrada, independientemente de su naturaleza .analgica o digital/.