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Proyecto de aprovechamiento energético
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EVALUACIN, AUTOMATIZACIN Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA DE
DIGESTIN ANAEROBIA DE LA UNIVERSIDAD EAFIT
VANESSA BERMDEZ LOPERA
JOHN ALEXANDER VALDERRAMA AGUDELO
UNIVERSIDAD EAFIT
ESCUELA DE INGENIERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE PROCESOS
MEDELLN
2011
EVALUACIN, AUTOMATIZACIN Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA DE
DIGESTIN ANAEROBIA DE LA UNIVERSIDAD EAFIT
VANESSA BERMDEZ LOPERA
JOHN ALEXANDER VALDERRAMA AGUDELO
Trabajo de grado para optar por el ttulo de
Ingeniero de Procesos
Asesor
JUAN DAVID ORTEGA LVAREZ
MSc. Ingeniero de Procesos
UNIVERSIDAD EAFIT
ESCUELA DE INGENIERA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA DE PROCESOS
MEDELLN
2011
NOTA DE ACEPTACIN
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Firma del Jurado
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Firma del Jurado
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Fecha
AGRADECIMIENTOS
Al MSc. Ingeniero de Procesos Juan David Ortega, asesor del proyecto.
Al MSc. Ingeniero de Sistemas Hugo Murillo, por su apoyo, asesora y
acompaamiento a lo largo del proyecto.
A la Universidad EAFIT, por facilitar el uso de sus instalaciones para la elaboracin
del proyecto.
A Edgar Arbelez y Mauricio Londoo del Centro de Laboratorios de la
Universidad EAFIT, por la colaboracin y soporte brindado a lo largo de este
proyecto.
A Jairo Velzquez y su equipo del laboratorio de soldadura por la colaboracin y
asesora en este proyecto.
A Juan Guillermo Barrera y Jaime Romn de Siemens por las asesoras con el
diseo del sistema de control e interfaz.
A nuestros familiares por el apoyo, soporte y paciencia.
CONTENIDO
NOMENCLATURA ................................................................................................... 1
RESUMEN ............................................................................................................... 2
INTRODUCCIN ..................................................................................................... 3
1. FUNDAMENTACIN DEL PROYECTO ........................................................... 4
1.1. Planteamiento del Problema ....................................................................... 4
1.2. Preguntas de Investigacin ......................................................................... 4
1.3. Objetivos ..................................................................................................... 5
1.3.1. Objetivo general. .................................................................................. 5
1.3.2. Objetivos especficos. .......................................................................... 5
1.4. Hiptesis ..................................................................................................... 5
1.5. Justificacin ................................................................................................ 6
1.5.1. Ambiental. ............................................................................................ 6
1.5.2. Social. .................................................................................................. 6
1.5.3. Tecnolgico. ......................................................................................... 6
1.5.4. Acadmico. .......................................................................................... 7
1.6. Alcance ....................................................................................................... 7
1.7. Metodologa ................................................................................................ 8
1.7.1. Etapa preliminar. .................................................................................. 8
1.7.2. Etapa de ejecucin. .............................................................................. 8
1.7.3. Etapa de prueba. .................................................................................. 9
1.7.4. Etapa de modificaciones. ..................................................................... 9
1.7.5. Etapa de puesta en marcha y entrega. ................................................ 9
1.7.6. Elaboracin del informe. ....................................................................... 9
2. MARCO REFERENCIAL ................................................................................ 10
2.1. Generalidades .......................................................................................... 10
2.2. Proceso de Digestin Anaerobia .............................................................. 11
2.3. Biodigestores ............................................................................................ 12
2.4. Condiciones y Ventajas de la Biodigestin ............................................... 13
2.5. Control y Automatizacin .......................................................................... 14
2.5.1. Qu es un sistema de control?......................................................... 15
2.5.2. Cules son los componentes bsicos de un sistema de control? .... 15
2.5.3. Por qu son importantes los sistemas de control? ........................... 16
2.5.4. Sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado. ...................... 16
2.6. Antecedentes ............................................................................................ 18
2.6.1. Sistema de Digestin Anaerobia de la Universidad EAFIT (SDAUE) . 18
2.6.2. Experiencia en Automatizacin de Biodigestores .............................. 18
3. EJECUCIN ................................................................................................... 20
3.1. Estado Inicial del SDAUE ......................................................................... 20
3.1.1. Tapa del Biodigestor. ......................................................................... 21
3.1.2. Agitador, calentador y bomba de alimentacin. ................................. 21
3.1.3. Tanque de alimentacin, tuberas y biodigestor. ................................ 22
3.2. Ejecucin de Maniobra Mecnica ............................................................. 22
3.2.1. Diseo del sello mecnico .................................................................. 22
3.2.2. Limpieza del SDAUE, puesta en marcha del calentador y de la bomba
de alimentacin. .............................................................................................. 24
3.3. Diseo del Sistema de Control e Interfaz.................................................. 25
3.3.1. Sistema de control. ............................................................................. 26
3.3.2. Protocolo de control. .......................................................................... 27
3.3.3. Diseo del controlador PID ................................................................ 33
3.3.4 Interfaz ............................................................................................... 36
4 ANLISIS Y RESULTADOS ........................................................................... 38
5 CONCLUSIONES ........................................................................................... 45
6 RECOMENDACIONES ................................................................................... 48
BIBLIOGRAFA ...................................................................................................... 49
ANEXOS ................................................................................................................ 51
LISTA DE ILUSTRACIONES
ILUSTRACIN 1. PROCESO DE DIGESTIN ANAEROBIA. ................................................. 11
ILUSTRACIN 2. ESQUEMA DE REACCIONES DE LA DIGESTIN ANAEROBIA DE MATERIALES
POLIMRICOS .................................................................................................... 12
ILUSTRACIN 3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL EN LAZO ABIERTO ................. 17
ILUSTRACIN 4. ESQUEMA DE UN SISTEMA DE CONTROL REALIMENTADO ....................... 17
ILUSTRACIN 5. GBFD DEL SDAUE. ......................................................................... 20
ILUSTRACIN 6. TAPA DE ACRLICO DEL BIODIGESTOR .................................................. 21
ILUSTRACIN 7. VISTA LATERAL DE LA TAPA REDISEADA ............................................. 23
ILUSTRACIN 8. VISTA SUPERIOR DE LA TAPA REDISEADA .......................................... 23
ILUSTRACIN 9. VISTA SUPERIOR Y LATERAL DEL BUJE DISEADO ................................. 24
ILUSTRACIN 10. REPRESENTACIN DE UN SISTEMA CON TIEMPO MUERTO. ................... 34
ILUSTRACIN 11. VALORES CARACTERSTICOS PARA UN SISTEMA SIMILAR AL SDAUE. ... 35
ILUSTRACIN 12. PRUEBA PARA VERIFICAR FUGAS EN LA TAPA. .................................... 39
ILUSTRACIN 13. RESULTADOS OBTENIDOS CON EL COMPARADOR DE CARTULA. .......... 40
ILUSTRACIN 14. DESCENTRAMIENTO DEL BRAZO DEL AGITADOR VERIFICADO CON LA
PLACA DE ACERO ............................................................................................... 40
ILUSTRACIN 15. GRFICA DE TEMPERATURA, APERTURA VC-01 VS TIEMPO. ............... 42
ILUSTRACIN 16. TABLA DE PARMETROS OBTENIDOS PARA EL CONTROLADOR PID. ...... 42
ILUSTRACIN 17. VISTA PRELIMINAR DE LA INTERFAZ DISEADA. ..................................................................................... 43
ILUSTRACIN 18. VISTA PRELIMINAR DEL MODO MANUAL PARA LA INTERFAZ DISEADA. ...................................................... 44
LISTA DE ANEXOS
ANEXO 1. ANTIGUO P&ID DEL SDAUE OBTENIDO DE (LVAREZ LINCE & PREZ, 2005) 51
ANEXO 2. INFORMACIN TCNICA DE LOS EQUIPOS INSTALADOS. .................................. 52
ANEXO 3. COTIZACIN DE LOS NUEVOS EQUIPOS INSTALADOS. ................................... 53
ANEXO 4. COTIZACIN DEL PLC, LICENCIA DE SIMATIC SIEMENS S7 Y WINCC FLEXIBLE.
........................................................................................................................ 54
ANEXO 5. TABLA DE TIEMPO DE RETORNO DE INCULO ............................................... 57
ANEXO 6. GPFD ACTUAL DEL SDAUE ...................................................................... 58
ANEXO 7. P&ID ACTUAL DEL SDAUE ........................................................................ 59
ANEXO 8. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SDAUE ............................................................... 60
ANEXO 9. LISTADO DE SEALES DESDE Y HACIA EL PLC .............................................. 61
ANEXO 10. INSTRUCTIVO DE ENCENDIDO Y APAGADO DEL CALENTADOR H-01 .............. 62
ANEXO 11. PROCEDIMIENTO PARA LA CORRECTA OPERACIN DEL SDAUE .................. 64
1
NOMENCLATURA
b Seal de Realimentacin
e Error
PFD Sigla en ingls (Diagrama de flujo del proceso)
P&ID Sigla en ingls (Diagrama de instrumentacin y tubera)
PLC Sigla en Ingls (Controlador Lgico Programable)
SDAUE Sistema de Digestin Anaerobia de la Universidad EAFIT
u Seal Actuante
w Consigna o Set point.
y Variable de Salida del controlador.
2
RESUMEN
En el laboratorio de Ingeniera de Procesos de la universidad EAFIT se encuentra
instalado un sistema de digestin anaerobia, el cual es automatizado empleando
un PLC para mantener controlada la temperatura principal variable del sistema
y posibilitar enclavamientos lgicos para asegurar una adecuada biodigestin.
Como paso previo para cumplir tal objetivo el sistema fue evaluado con el fin de
encontrar puntos de mejora que permitan habilitarlo mecnicamente para su
adecuado y seguro funcionamiento. Se realiz el protocolo de operacin y con
base en l se dise el programa de control y adems se dise una interfaz de
control de tal manera que el equipo pueda ser operado fcilmente, pues se facilita
y hace ms sencilla la comunicacin entre el usuario y el sistema. Una vez
entregado el equipo, este quedar a disposicin de la Universidad para proyectos
de investigacin de biogs y bioslidos o para prcticas de laboratorio de la lnea
de biotecnologa y de la Escuela de Ingeniera.
SUMMARY
In the engineering process laboratory at EAFIT University, an anaerobic digestion
system is installed, this system is automated using a PLC controller whose
objective is to keep the temperature controlled- main system variable- and to able
logic interlocks to ensure a proper digestion. To accomplish that objective, the
system was evaluated in order to find points of improvement which allows its
mechanical enabling for its appropriate and safe use. An operation protocol was
developed and based on it; the control program was designed, a control interface
was also designed for making communication easier between the user and the
system, thus the system can be operated easily. Once the system is delivered, it
will be available either for research projects in biosolids and biogas or laboratory
practices in the biotechnology emphasis and engineering school.
3
INTRODUCCIN
Este proyecto nace con la necesidad de exploracin de energas alternativas, es
bien sabido que con la creciente demanda de alimentos, los sectores productores
cada vez generan mayores cantidades de residuos, que se deberan aprovechar
para la produccin de energa. El uso de biodigestores es una manera acertiva de
darle valor agregado a dichos residuos, de los cuales se obtiene biogs y
bioslidos. La universidad EAFIT cuenta con un sistema de biodigestin que no
est siendo utilizado para tal objetivo por causa de diferentes fallas y obstculos.
Teniendo en cuenta que las tecnologas necesarias para la puesta en marcha y la
automatizacin del biodigestor son asequibles en el medio, y que cada vez se
incrementa el uso de biodigestores. Este proyecto propone automatizar el sistema
de biodigestin y probar el funcionamiento una vez realizados los ajustes y
montado el sistema de automatizacin con una prueba hidrulica, para evaluar
el desempeo del biodigestor y saber cmo responde el sistema de control a
posibles variaciones de temperatura del ambiente y del agua de calentamiento,
para mantener la temperatura del biodigestor en el rango deseado (35-38C).
El transporte, almacenamiento y disposicin de los productos obtenidos en el
sistema no conciernen al proyecto, ste slo se limita a poner en marcha el
sistema de biodigestin; es decir las bombas, el compresor, el agitador, el
triturador y los elementos instalados, asegurando que el sistema de control
funcione correctamente.
4
1. FUNDAMENTACIN DEL PROYECTO
1.1. Planteamiento del Problema
Las actividades agroindustriales realizadas por el hombre dejan como resultado
grandes cantidades de desechos orgnicos, que pueden ser aprovechados para la
produccin de energas renovables. La universidad EAFIT tiene instalado un
biodigestor en el cual se le puede dar tratamiento a dichos residuos para la
obtencin de biogs. Este sistema no est en funcionamiento debido a diferentes
fallas y obstculos, de all nace la necesidad de adecuar el sistema para su
funcionamiento y automatizarlo con el fin de hacer ms fcil su uso y as habilitarlo
al pblico.
1.2. Preguntas de Investigacin
Es posible mejorar mecnicamente el sistema de digestin anaerobia de la
universidad?
Cules son las principales variables que pueden controlarse en un sistema de
digestin anaerobia?
Qu sistema y tipo de control se recomienda emplear para el programa de
control?
Cmo va a ser la comunicacin entre el sistema de control y el usuario?
Existen variables manipulables que permitan maximizar la produccin de
biogs?
5
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo general.
Automatizar el sistema de digestin anaerobia de la Universidad EAFIT, para su
posterior puesta en marcha, con el fin de habilitar el equipo para la obtencin de
biogs.
1.3.2. Objetivos especficos.
Evaluar el sistema de digestin anaerobia de la Universidad EAFIT para
determinar los puntos de falla y posibles puntos de mejoramiento realizando
visitas al lugar con el fin de probar el correcto funcionamiento de cada uno de
los equipos.
Determinar qu tipo de sistema de control (PLC, micro-controlador, tarjeta
digital) es el adecuado para realizar el programa de control y la correcta
operacin del biodigestor.
Disear e implementar el sistema de control que permita controlar las
principales variables en el proceso de digestin.
Disear e implementar la Interfaz para el control que permita la comunicacin
entre el usuario y el programa de control instalado.
Verificar el correcto funcionamiento de los equipos instalados y realizar una
prueba hidrulica para ponerlos a prueba y asegurar que no existan fugas.
Documentar el sistema de control y el sistema de digestin en diagramas de
flujo de proceso (PFD), de instrumentacin y tubera (P&ID) y elaborar
procedimientos para el correcto uso, tanto del biodigestor como del sistema de
control.
1.4. Hiptesis
Se lograr la automatizacin del sistema de digestin anaerobia de la Universidad
EAFIT por medio de la instalacin de un sistema de control con PLC y una interfaz
la cual permita que cualquier usuario pueda utilizar el biodigestor para la
realizacin de proyectos.
6
1.5. Justificacin
El proyecto a realizar tiene como objetivo fundamental automatizar el sistema de
digestin anaerobia de la Universidad EAFIT para as habilitar la produccin de
biogs para su aprovechamiento como fuente de energa. Por lo tanto segn los
objetivos planteados el impacto obtenido con dichos resultados son principalmente
en el mbito social, tecnolgico, ambiental y acadmico.
1.5.1. Ambiental.
Los desechos industriales y urbanos son aprovechados para la produccin de
biogs que a futuro se emplear como combustible disminuyendo los emisiones
de gases de efecto invernadero al aire y se obtiene tambin un bioslido con
excelentes propiedades para uso agroindustrial, evitando la disposicin de
residuos y desechos en el agua y en el suelo, mejorando la condicin ambiental de
los procesos de cultivo.
1.5.2. Social.
En el mbito social tiene un gran impacto, teniendo en cuenta que en muchas
ocasiones no se sabe qu hacer con los residuos, por lo tanto es una buena
manera de disponerlos, adems si en un futuro se instala un biodigestor en los
mismos sitios de generacin de residuos el gas producido sera utilizado para uso
propio. Por otro lado si el bioslido no puede ser empleado dentro del mismo
terreno porque el tipo de proceso no lo permite, entonces se puede vender a
terceros obteniendo una ganancia adicional en el proceso, hacindolo as ms
rentable.
1.5.3. Tecnolgico.
Debido a que el sistema se quiere automatizar parcialmente; el impacto
tecnolgico es uno de los ms significativos, porque generalmente los
biodigestores existentes son slo una bolsa en donde se da la descomposicin y
en ella misma se recoge el biogs, por lo tanto este sistema tipo reactor en forma
de huevo, con bolsa de recoleccin de biogs y descarga de bioslido, puede ser
7
un poco ms costoso que los mencionados anteriormente, pero es mucho ms
confiable ya que se tiene informacin y control de las variables de proceso, y se
puede medir las cantidades obtenidas. Dado que existe una instrumentacin
previa, el aporte tecnolgico se centrar en identificar los puntos crticos para
montar los lazos de control correctamente, programar el PLC y la interfaz para
implementar el control diseado y supervisar; es decir, crear registros de datos
que permitan entender mejor el comportamiento del equipo y cmo responde el
sistema de control a las variaciones de temperatura.
1.5.4. Acadmico.
Existe adems un impacto acadmico importante, partiendo del hecho de que la
Universidad estaba contemplando el desmonte del sistema por su imposibilidad
para operar; por tanto, este proyecto de grado posibilita la formacin de
conocimiento prctico en la Universidad alrededor del tema de obtencin de
biogs.
1.6. Alcance
Durante el desarrollo del proyecto, se espera disear, habilitar e implementar un
sistema de control por medio de un controlador lgico programable (PLC) el cual
incluye una secuencia digital lgica; es decir, apagado de bombas, apertura y
cierre de vlvulas, la regulacin de la temperatura del reactor, etc. y disear una
interfaz como medio visual, y por lo tanto hacer ms fcil el entendimiento del
comportamiento del sistema.
El transporte, almacenamiento y disposicin de los productos obtenidos en el
sistema no hacen parte del desarrollo del proyecto, slo se limita a ponerlo en
marcha, asegurarse que se d la produccin de biogs y que el sistema de control
funcione.
Como etapa final del proyecto se generar el trabajo de grado, el cual contiene
principalmente, el informe detallado del desarrollo del proyecto, los planos del
8
sistema, diagramas PFD, P&ID y diagrama lgico de control y sugerencias acerca
de la operacin e implementacin del sistema de control.
1.7. Metodologa
1.7.1. Etapa preliminar.
Debido a que el proyecto se desarrolla a partir de un trabajo de grado existente se
debe realizar una bsqueda bibliogrfica relacionada con el montaje realizado en
la Universidad EAFIT y su operacin; adems, debe buscarse informacin
concerniente al control que se desea emplear.
Para esto se hizo una reunin con Andrs lvarez Lince quien es el responsable
del diseo del sistema de digestin anaerobia instalado en la Universidad EAFIT,
cuya finalidad fue obtener la informacin disponible relacionada con el diseo y los
planos del mismo. Posteriormente se han venido realizando visitas constantes al
sistema de digestin anaerobia para realizar las mediciones del mismo y
comprobar la informacin obtenida en planos y PFDs.
Por otro lado, por medio de reuniones semanales con Juan David Ortega Asesor
del proyecto se ha realizado el entrenamiento en WinPLC V4 y preparacin en
control automtico de procesos para la consecucin del objetivo principal.
Adicionalmente debe redisearse el sello mecnico del reactor para lo cual se
debe hacer el dimensionamiento de la tapa e investigar qu tipo de empaque se
puede emplear en el sistema.
Finalmente se debe realizar el entrenamiento y capacitacin de los autores del
proyecto para el desarrollo de la interfaz, y as hacer ms amena la operacin del
sistema, facilitando al usuario el registro de las variables de proceso.
1.7.2. Etapa de ejecucin.
En sta etapa del proyecto la finalidad es desarrollar, a partir de la bibliografa
consultada, la revisin del proyecto inicial y la informacin comercial adquirida, la
9
programacin lgica del sistema de control y de la interfaz. Para esto se proceder
a realizar un protocolo de control el cual contiene la secuencia de operaciones
lgicas y los enclavamientos (medidas de seguridad), que deben llevarse a cabo
para operar correctamente el sistema, tambin se harn las compras respectivas
de equipos restantes y se realizar el montaje del cableado elctrico.
1.7.3. Etapa de prueba.
El objetivo primordial en la etapa de prueba es verificar el correcto funcionamiento
del sistema de control instalado en el biodigestor, por lo tanto se efectuar una
prueba con agua que permita identificar el sistema, es decir, que el sistema de
calentamiento funcione y que no se presenten fugas, para luego sintonizar
convenientemente el control.
1.7.4. Etapa de modificaciones.
Segn los resultados obtenidos en la etapa de prueba, se harn las
modificaciones pertinentes tanto al sistema de digestin anaerobia como al
sistema de control para as dejar habilitado el equipo para su funcionamiento y
produccin de biogs y bioslidos.
1.7.5. Etapa de puesta en marcha y entrega.
sta etapa del proyecto se inicia inmediatamente se hagan las modificaciones
pertinentes tanto al sistema de control como al de digestin y se entregan con su
respectiva interfaz.
1.7.6. Elaboracin del informe.
A pesar de que el informe es la ltima actividad en culminar, se inicia desde el
momento en que comienza la recoleccin de informacin general y consta de la
elaboracin del informe final, el artculo, entrega del trabajo de grado y
sustentacin del mismo.
10
2. MARCO REFERENCIAL
2.1. Generalidades
Actualmente el medio ambiente est sufriendo un fuerte cambio con respecto a
temperatura y contaminacin, esto debido a que la mayora de las necesidades
energticas de nuestro planeta tienen relacin con la constante utilizacin de
combustibles fsiles y dems sustancias, compuestos y materiales que son
altamente contaminantes y que aumentan las emisiones tanto al aire como el
CO2 , suelo y agua como los residuos slidos industriales, agropecuarios,
alimenticios entre otros. Durante los ltimos aos los temas relacionados con las
energas alternativas han tomado importancia debido precisamente a que las
energas actualmente utilizadas tienden a agotarse en un futuro y porque cada vez
se hace ms grande el problema ambiental que enfrentamos; en consecuencia
estos subproductos pueden dejar de ser considerados un problema para
convertirlos en grandes oportunidades, como la de producir energas ms limpias
disminuyendo as las emisiones.
La gestin de los residuos mencionados puede llevarse a cabo de diferentes
formas que van desde la eliminacin; como la incineracin, la incorporacin al
suelo y los vertederos, hasta la valorizacin donde son aprovechados en
alimentacin animal, compostaje y valorizacin energtica, para la cual, existen
tres mtodos para llevarse a cabo; el mtodo termodinmico a partir de la
combustin, gasificacin y pirlisis; el mtodo qumico como la transesterificacin
para obtener biodiesel y el mtodo bioqumico. Este ltimo es de gran importancia
ya que se obtienen combustibles que disminuyen la contaminacin, sus principios
son la fermentacin alcohlica para producir bioetanol y la fermentacin metnica
para producir biogs (Seer, 2005).
11
2.2. Proceso de Digestin Anaerobia
La digestin anaerobia de los residuos slidos, se lleva a cabo por medio de la
fermentacin, para la cual se utiliza un determinado tipo de bacterias que en
condiciones anaerobias (sin oxgeno) degradan la materia orgnica para producir
as biogs (Seer, 2005) con una composicin entre el 50 y el 80% de metano.
En este proceso de biodigestin las bacterias mencionadas son un grupo de
microorganismos bacterianos anaerbicos presentes en los excrementos que al
actuar en el material orgnico produce una mezcla de gases (con alto contenido
de metano) al cul se le llama biogs. El biogs es un excelente combustible y el
resultado de este proceso genera ciertos residuos con un alto grado de
concentracin de nutrientes el cul puede ser utilizado como fertilizante y puede
utilizarse fresco, ya que por el tratamiento anaerbico los malos olores son
eliminados (Universo Porcino, 2008).
El proceso de degradacin anaerobia de la materia orgnica es complejo, en l
intervienen y se combinan los metabolismos de diferentes bacterias como
bacterias fermentativas (hidrlisis), acetognicas (acido-gnesis) y metanognicas
(metano-gnesis) entre otras. A continuacin se muestra (Ilustraciones 1 y 2)
cmo ocurre el proceso de transformacin. (Seer, 2005).
Ilustracin 1. Proceso de digestin anaerobia.
Lpido
Polisacridos
Protenas
cidos grasos
Monosacridos
Aminocidos
Purina y
pirimidinas
cidos
nucleicos
Aromticos
simples
cidos
grasos(actico,
propinico, lctico)
Sustratos
metanognicos,H3,CO3,
formiato, metanol,
metilaminas, acetato.
Metano + CO2
Hidrlisis Acidognesis Metanognesis
(Seer, 2005).
12
Ilustracin 2. Esquema de reacciones de la digestin anaerobia de materiales
polimricos
(lvarez Lince & Prez, 2005)
2.3. Biodigestores
Para llevar a cabo el proceso de digestin, se necesita de un reactor llamado
biodigestor. El principio bsico de funcionamiento es el mismo que tienen todos
los animales, descomponer los alimentos en compuestos ms simples para su
absorcin mediante bacterias alojadas en el intestino con condiciones controladas
de humedad, temperatura y niveles de acidez. El biodigestor debe estar
13
hermticamente cerrado ya que dentro de l se deposita el material orgnico como
excremento y desechos vegetales. Los materiales orgnicos se ponen a
fermentar con cierta cantidad de agua y aqu son descompuestos de modo que el
ciclo natural se completa y las basuras orgnicas se convierten en biogs y
fertilizantes orgnicos ricos en fsforo, potasio y nitrgeno1.
2.4. Condiciones y Ventajas de la Biodigestin
Las condiciones a tener en cuenta para una correcta digestin y la posterior
obtencin de metano en el biodigestor son las siguientes (Universo Porcino, 2008):
Ausencia de oxgeno.
Gran nivel de humedad.
Materia orgnica
Que la materia prima se encuentra en trozo ms pequeos posible.
Equilibrio de carbono/nitrgeno.
La temperatura es uno de los factores ms importantes en la produccin de
biogs, dado que debemos simular las condiciones ptimas para minimizar los
tiempos de produccin. La temperatura ptima es de 30 a 35C
aproximadamente.
El pH alrededor de siete, es decir, neutro. Cuando los valores superan el pH 8,
esto indica una acumulacin excesiva de compuesto alcalino y la carga corre
riesgo de putrefaccin. Los valores inferiores a 6 indican una descompensacin
entre las fases CIDAS y METANOGENICA, pudiendo bloquearse esta ltima.
En funcin de la tipologa de reactor debe transferirse al sistema el nivel de
energa a travs de la agitacin necesario para favorecer la transferencia
de sustrato a cada poblacin o agregados de bacterias, as como homogenizar
para mantener concentraciones medias bajas de inhibidores (IDAE, 2004)
1 Adaptado de (Universo Porcino, 2008)
14
Teniendo en cuenta este proceso, puede afirmarse que se cuenta con una
tecnologa apropiada para darle solucin al problema de los residuos urbanos,
obteniendo las siguientes ventajas:
Se obtiene combustible para suplir las principales necesidades energticas.
Se reduce la contaminacin ambiental al convertir la materia orgnica que
hace proliferar microorganismos patgenos, larvas e insectos en residuos
tiles.
Se produce abono orgnico (Bioabono), con un contenido mineral similar al de
la materia orgnica fresca e igualmente til para los suelos, los cultivos y para
el desarrollo del fitoplancton y del zooplancton utilizado por algunas especies
acuticas en su alimentacin.
Mediante la digestin por bacterias anaerbicas se destruyen
microorganismos, huevos de parsitos y semillas de malezas contenidos en la
materia orgnica, quedando el fertilizante residual libre de tales grmenes
(Botero Botero & Preston, 1987).
2.5. Control y Automatizacin
Con la creciente demanda de todo tipo de productos que van de la mano con
estrictas exigencias de calidad por parte de los clientes; la industria aprovechando
el auge de la tecnologa, ha encontrado diferentes formas de hacer frente a dichas
exigencias entre las cuales se destacan los sistemas de control que, no slo son
instalados en una lnea particular o sobre un equipo o mquina de produccin para
asegurar su correcto funcionamiento por medio de predicciones y clculos
extremadamente rpidos ejecutados por una CPU, sino que tambin son
implementados como medida de seguridad. Es por esto que por ms sencillo que
sea el proceso productivo o la operacin de un equipo, un sistema de control
puede ser instalado para controlarlo o para hacer ms efectivo su desempeo.
15
2.5.1. Qu es un sistema de control?
Un sistema puede definirse como un conjunto de elementos dentro de un volumen
de control, los cuales se ven afectados por las condiciones del exterior y que
responden a dichos estmulos, es por tanto que los sistemas generalmente son
dinmicos; es decir, una vez recibidas las variables de entrada (acciones
provenientes del exterior) inmediatamente se genera una variable de salida como
respuesta. Las variables de entrada se dividen en dos grupos, variables de
control, que se pueden manipular, y perturbaciones sobre las que no es posible
ningn tipo de control (UNIVERSITAT POLITCNICA DE CATALUNYA).
Entonces un sistema de control, es un tipo de sistema que por medio de la
manipulacin de las variables de control consigue dominar las variables de salida
(variables de proceso) para mantenerlas cercanas a unas condiciones deseadas.
2.5.2. Cules son los componentes bsicos de un sistema de control?
Un sistema de control tiene tres componentes bsicos, stos son objetivos de
control, componentes del sistema de control y resultados o salidas. En trminos
ms tcnicos, los objetivos se pueden identificar como entradas, o seales
actuantes u, y los resultados tambin se llaman salidas, o variables controladas, y
(Kuo, 1996).
El sistema controlado tiene tres componentes bsicos, el primero de ellos es un
instrumento que permite visualizar el estado actual de las variables medidas tales
como los sensores, el segundo es un controlador el cual se encarga de calcular
por medio de un modelo matemtico partiendo del error e obtenido de la diferencia
entre la consigna impuesta w y los datos obtenidos por los sensores, la accin a
ejecutar (seal actuante u), y el tercero es un actuador el cual es un instrumento
que ejecuta la accin calculada por el controlador y modifica la salida de las
variables controladas y, y por tanto el estado del sistema de control.
16
2.5.3. Por qu son importantes los sistemas de control?
Un sistema de control es importante cuando:
Un proceso es repetitivo.
Las condiciones de seguridad y/o de operacin de un equipo no permiten que
las actividades sean ejecutadas por el hombre.
La toma de datos de variables de proceso demanda gran cantidad de tiempo o
la compilacin de los datos se debe realizar rpidamente.
Es necesario ejecutar acciones complejas rpidamente tanto para responder a
perturbaciones como para ajustarse a nuevas consignas.
Es por tanto que todo sistema de control debera cumplir con tres requisitos
indispensables; estos son, que la accin del control sobre las variables de entrada
sea realizable y evite saltos irreales o comportamiento bruscos (Eficiente), debe
ser robusto frente a perturbaciones (Estable) y debe ser fcil y cmodo de operar
en tiempo real con ayuda de un ordenador (Implementable).2
Debido a que no todas las acciones a controlar son iguales, antes de disear e
implementar un sistema de control se debe conocer la naturaleza del proceso de
inters para poder definirlo; esto es, si debe ser realimentado o no, si es lineal o
no lineal y si es variante o invariante con el tiempo (Kuo, 1996).
2.5.4. Sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado.
Un sistema de control en lazo abierto o tambin conocido como sistema no
realimentado, es usualmente utilizado para procesos sencillos ya que no pueden
satisfacer requerimientos relativamente crticos como por ejemplo el control de una
lavadora tradicional entre otros.
2 Adaptado de (UNIVERSITAT POLITCNICA DE CATALUNYA)
17
Ilustracin 3. Elementos de un sistema de control en lazo abierto
Los sistemas en lazo abierto son econmicos pero normalmente son inexactos
(Kuo, 1996).
Los sistemas de control en lazo cerrado o realimentados, son aquellos que poseen
una o ms trayectorias de realimentacin de la seal controlada; es decir que, la
seal controlada y debe ser realimentada y comparada con la entrada de
referencia w, y se debe enviar una seal actuante proporcional a la diferencia de
la entrada y la salida error e a travs del sistema para corregir el error (Kuo,
1996); es decir, compensar la perturbacin. Por proporcional se entiende como la
accin calculada por el controlador PID, el cual tiene en cuenta una accin
proporcional, una integral y una derivativa.
Ilustracin 4. Esquema de un sistema de control realimentado
Los sistemas en lazo cerrado tienen muchas ventajas sobre los sistemas en lazo
abierto pues no slo el efecto de la realimentacin se ve reflejado en la
disminucin del error sino que tambin tiene importantes implicaciones sobre la
estabilidad, el ancho de banda, ganancia global, perturbaciones y sensibilidad
(Kuo, 1996).
18
2.6. Antecedentes
2.6.1. Sistema de Digestin Anaerobia de la Universidad EAFIT (SDAUE)
El sistema instalado en la Universidad EAFIT consta de un triturador que reduce
el tamao de las partculas a un dimetro menor de 10 mm para evitar el
taponamiento en los equipos, esta cantidad de slidos totales debe alcanzar un
porcentaje del 8% mezclados con agua o sin ella; luego son llevados a un tanque
de alimentacin desde donde se bombean hacia el tanque de biodigestin que
tiene un volumen de 150 litros en forma de huevo y cuenta con un sistema de
intercambio de calor para ajustar la temperatura y un agitador que opera entre
150-900 rpm, el cual permite una mejor distribucin de los perfiles de flujo, ayuda
a que la temperatura se mantenga constante dentro del reactor y evita que los
slidos se sedimenten, all empieza el proceso de biodegradacin e
inmediatamente comienza la generacin de biogs. Tambin el sistema cuenta
con descarga de bioslidos de los cuales, una parte se deben recircular al sistema
con nuevo sustrato para mantener el inculo, una bolsa de polietileno de alta
densidad para la captura de biogs y una vlvula proporcional para regular el flujo
de agua de calentamiento al intercambiador de calor (lvarez Lince & Prez,
2005).
2.6.2. Experiencia en Automatizacin de Biodigestores
En la actualidad la automatizacin de este tipo de equipos est dirigida hacia
el control de la temperatura principalmente, ya que es la variable ms importante
para que se d la digestin de la materia orgnica; sin embargo, tambin se puede
tener controles enfocados en la manipulacin de la presin del tanque, registro del
pH, medidores de produccin de gas, control de nivel tanto en el tanque de pre-
mezcla como en el biodigestor y lazos de seguridad instalados en el sistema.
En algunas ocasiones la produccin de biogs es acoplada con otras energas
alternativas como es el caso del biodigestor instalado en el campus de la
Universidad de la Punta (ULP), en Argentina, que obtiene la energa necesaria
para la operacin del biodigestor de paneles solares. Otras experiencias en la
19
automatizacin de este tipo de sistemas buscan complementar algunos procesos
productivos y/o agrcolas con los biodigestores para eliminar residuos y producir
energa para emplear en los procesos productivos. Por ejemplo en Mxico D.F. en
el ao 2008, se logr automatizar un sistema de condiciones similares a las que se
tienen en el biodigestor instalado en la Universidad EAFIT. A dicho sistema se le
instalaron controles de temperatura, registro de pH y medidores de nivel en los
tanques (lvarez Tostado Prez & lvarez Barajas, 2008).
En Barrancabermeja, Colombia, se instal un sistema de control para un
biodigestor anaerobio, por medio del software Simatic Step 7 y para la
programacin de la interfaz Simatic WinCC (Ramn V & Gastelbondo, 2006), que
constaba de un medidor de pH en el biodigestor, control de temperatura del agua
de calentamiento, medidores de nivel y enclavamientos.
20
3. EJECUCIN
3.1. Estado Inicial del SDAUE
Para comenzar con el desarrollo del proyecto es necesario tener en cuenta las
operaciones que se realizan el en SDAUE, estas operaciones se muestran en la
Ilustracin 5, la cual muestra un diagrama general de bloques que indica los
diferentes tipos de proceso por el cuales pasan los residuos orgnicos antes de
producir biogs.
Ilustracin 5. GBFD del SDAUE.
Con el fin de habilitar el SDAUE y partiendo de la informacin suministrada por
Andrs lvarez Lince se realiz una revisin a cada uno de los equipos que
conforman el sistema. Se encontr que a pesar de que los equipos estaban en
buen estado, algunos no funcionaban correcta o adecuadamente y/o estaban
21
desconectados, por lo tanto, se realizaron diferentes maniobras antes de proceder
con el diseo del sistema de control.
3.1.1. Tapa del Biodigestor.
Cuando se hizo la visita inicial al SDAUE se encontr que el material de la tapa
era acrlico (Ilustracin 6), el cual estaba quebrado y por tal motivo fue sellada con
silicona.
Ilustracin 6. Tapa de acrlico del biodigestor
Al entrar en detalle se encontr que la tapa no tena el mismo diseo que en los
planos, adems las medidas de la tapa y de las perforaciones de los tornillos no
coincidan con diseo del biodigestor. Por otro lado se encontr que; debido al
roce constante del eje del agitador con la tapa instalada, en el centro de sta el
material se desplaz acumulndose en un costado y deformando tanto la tapa
como el agitador.
3.1.2. Agitador, calentador y bomba de alimentacin.
Dado que las dimensiones de la tapa no coincidan con las existentes, ni con el
diseo del biodigestor, el dimetro del orificio por el cual pasaba el agitador era
ms grande de lo necesario y permita que este oscilara, lo cual caus que el
agitador se deformara y a la vez posibilitaba la fuga de biogs.
22
El sistema de encendido del calentador no estaba funcionando debido a que el
pulsador que enciende la chispa estaba averiado.
La bomba que alimenta los residuos al tanque de digestin estaba desconectada.
3.1.3. Tanque de alimentacin, tuberas y biodigestor.
El tanque de alimentacin estaba sucio debido a que llevaba ms de dos aos sin
ser utilizado y tanto la tubera de descarga como la tubera de alimentacin
estaban obstruidas con residuos adems de basura.
El reactor se encontr totalmente lleno de lodo, lo cual ocasion que el agitador
tambin tuviera lodo adherido al eje y a las paletas.
3.2. Ejecucin de Maniobra Mecnica
3.2.1. Diseo del sello mecnico
Para lograr que la tapa se acoplara adecuadamente en el biodigestor, fue
necesario redisearla a partir de las medidas tomadas en campo. La nueva tapa
est fabricada en acero inoxidable cdula 302, ya que es necesario que sea
resistente al cido sulfhdrico (H2S) producido en el proceso de biodigestin
(lvarez Lince & Prez, 2005) y el empaque fue fabricado en Tefln resistente a la
corrosin, ideal para este tipo de aplicaciones (COREFLEZ Icc.).
23
Ilustracin 7. Vista lateral de la tapa rediseada
Ilustracin 8. Vista superior de la tapa rediseada
24
Adicional a esto se instal un buje de bronce en el centro de la tapa, el cual al ser
un elemento de desgaste permite que el agitador no oscile y por lo tanto no se
deforme mientras est en operacin el equipo, tambin evita que cause daos a la
tapa y sea el buje el que se reemplace en lugar de cambiar la pieza completa.
Ilustracin 9. Vista superior y lateral del buje diseado
3.2.2. Limpieza del SDAUE, puesta en marcha del calentador y de la
bomba de alimentacin.
La reparacin del sistema de encendido del calentador fue realizada por un
tcnico enviado por Mabe, la empresa responsable por dicho equipo; mientras que
el centro de laboratorios de la Universidad EAFIT en cabeza de Hugo Murillo se
encarg de probar la bomba, despegar el impeler para poderla utilizar en el
SDAUE.
Como se haba observado en la visita inicial el reactor, el tanque de alimentacin y
las tuberas estaban llenos de lodo, por lo tanto se procedi a efectuar una
limpieza profunda empezando por lavar el tanque de alimentacin y desatascar la
tubera de purga de dicho tanque. Despus se vaci el lodo que estaba retenido
en el reactor de biodigestin.
25
Para asegurar que todo el sistema estuviera completamente limpio se desmont
toda la lnea de tubera de alimentacin y retorno de lodos, se efectu un lavado
con agua a presin para retirar el lodo que se haba solidificado. Adems se
destaparon y limpiaron tanto la trampa de H2S como la de agua, instaladas en la
lnea de gas.
3.3. Diseo del Sistema de Control e Interfaz
El sistema de control diseado tiene como objetivos mantener contralada la
temperatura dentro del rango de operacin ptimo y guiar al usuario mediante una
secuencia de pasos para asegurar la correcta operacin del SDAUE. Para lograrlo
es necesario tener en cuenta ciertas consideraciones que son fundamentales para
disear correctamente el sistema de control y realizar una adecuada seleccin de
instrumentos:
Se debe asegurar que la mezcla se realice en las proporciones adecuadas
cuando el proceso requiere retorno del inculo.
Se deben instalar instrumentos que permitan asegurar condiciones de
seguridad del sistema y de los equipos en campo.
Tambin se debe tener en cuenta que todo equipo cerrado cuando se est
cargando o descargando en l se produce una presurizacin o una succin
(vaco) respectivamente.
El tiempo de operacin del equipo est determinado por el proceso de
digestin; es decir aproximadamente 17 a 18 das (lvarez Lince & Prez,
2005).
La temperatura a la que la biodigestin se realiza correctamente es de 36C a
38C; por lo tanto se debe asegurar que dicha temperatura se mantenga dentro
del reactor (lvarez Lince & Prez, 2005).
26
3.3.1. Sistema de control.
Como se mencion anteriormente, para llevar a cabo satisfactoriamente una
biodigestin anaerobia es de vital importancia mantener estables algunas
variables como por ejemplo, presin para evitar la sobre presurizacin del tanque,
el pH y la temperatura ya que afectan drsticamente el crecimiento y metabolismo
de los microorganismos involucrados en el proceso de biodigestin.
El sistema cuenta con un calentador que abastece de agua caliente a la chaqueta
del reactor, pero no puede asegurarse que la temperatura del reactor se
mantenga en el rango apropiado para la biodigestin (aproximadamente 36C a
38C), una alternativa utilizada generalmente para mantener estable la
temperatura del agua de calentamiento a la salida del calentador es manipular el
flujo de gas que entra al quemador, el cual calienta un caudal de agua constante;
sin embargo, para este proyecto se decidi aprovechando la configuracin actual
del SDAUE controlar la temperatura del sistema manipulando la vlvula de
control (neumtica) que ya estaba instalada en la lnea de agua de calentamiento
obteniendo como resultado la apertura de dicha vlvula entre 0-100% por medio
del control anlogo diseado; logrando as controlar el flujo de agua caliente en el
biodigestor.
Para mantener el pH estable, el sistema cuenta con un tanque de mezcla en
donde llegan los residuos a procesar, a los cuales debe agregrseles agua,
asegurando que el porcentaje de slidos disueltos sea mximo del 8%, como
consecuencia de esto el pH ser cercano a neutro.
Partiendo de los aspectos a tener en cuenta y entendiendo el funcionamiento del
SDAUE; se pens que el tipo de control a disearse es de tipo centralizado, con
funciones digitales para enclavamientos y en las cuales se dictan las consignas y
pasos a seguir para operar correctamente el sistema y tambin funciones
anlogas en lazo cerrado, ya que el control de la temperatura del reactor se da por
medio de agua de calentamiento que se hace circular a travs de ste.
27
Inicialmente se contaba con un PLC siemens S5 donado por la empresa Qumica
Amtex S.A el cual tena la capacidad de desarrollar adecuadamente el control
digital del sistema actual y era compatible para disear una interfaz en el software
WinCC, pero era necesario adicionar un micro-controlador para que se encargara
del control de la temperatura del reactor (Control Anlogo). Sin embargo dicho
software ya est obsoleto y adems el lenguaje de programacin era complicado y
en un idioma que posiblemente no dominen todos los usuarios. Otro inconveniente
que se encontr al trabajar con dicho software fue que era solamente compatible
con Microsoft Windows XP y su interfaz era en modo DOS; lo que limita y dificulta
el acceso a un computador que cumpla con dichas caractersticas.
Con miras a la expansin del proyecto y la posible integracin de nuevos
instrumentos y equipos en el SDAUE se decidi reemplazar el PLC Siemens S5
por un PLC Siemens S7; el cual es compatible con las otras versiones de
Microsoft Windows adems de la XP, tambin cuenta con mayor capacidad para
manejar seales binarias y anlogas dentro de los rangos de operacin 10 a 30
VDC y/o 220 VAC de los instrumentos que actualmente se encuentran en el
mercado y que son instalados en el SDAUE; adems se elimina la necesidad de
adquirir el micro-controlador mencionado anteriormente o una tarjeta digital; ya
que dicho PLC cuenta con el nmero de salidas anlogas suficientes y capaces de
manejar las seales de inters 4 a 20mA para controlar la temperatura dentro
del reactor.
3.3.2. Protocolo de control.
El protocolo de control es el listado de las actividades paso a paso que deben
realizarse para llevar a cabo el proceso de digestin, a partir de este listado se
realiza el programa de control, el cual ayudar al usuario a efectuar cada uno de
los movimientos al sistema correctamente por medio de la interfaz.
Para llevar a cabo la automatizacin del SDAUE fue necesario realizar
modificaciones en las tuberas con el fin de instalar nuevos instrumentos en el
sistema (Vase Anexo 3). Los instrumentos instalados tienen el objetivo de
28
generar enclavamientos o medidas de seguridad que garantizan la seguridad tanto
del circuito como de los equipos y los usuarios. A continuacin se presentan los
enclavamientos empleados en el proyecto y el protocolo de control:
Enclavamientos:
V-10 es una vlvula de desfogue (Venteo) que se instal en el reactor para
evacuar el aire y as al cargarlo no se presurice o al vaciarlo no se cree vaco.
Un sensor de posicin para la vlvula V-10 que impida encender la bomba P-
01 en la Fase de Carga si la vlvula V-10 se encuentra cerrada.
El triturador TR-01 se debe operar directamente en campo para evitar
accidentes, es decir, no se puede operar desde el panel de control.
Un sensor de posicin en la vlvula V-09 para que en la Fase de Inoculacin si
la vlvula V-09 se encuentra abierta se active una sirena y as evitar prdida de
material de inters.
Para asegurar la cantidad exacta de inculo que se retorna desde el
biodigestor hacia el tanque de mezcla es necesario hacer un clculo a partir de
la masa que se desea retornar empleando la densidad del inculo y el caudal
de operacin de la bomba que permita determinar el tiempo en que debe estar
encendida la misma.
En el programa de control cuando es necesario hacer retorno de inculo se
incluye un temporizador tipo SD ya que se requiere que detenga la bomba una
vez transcurra el tiempo de mezclado que se le asigne por el usuario.
Al agitador y al compresor se les asign una alarma o un aviso que se muestra
constantemente en pantalla sugiriendo verificar AG-01 Encendido y C-01
Encendido.
Para proteger la bomba se instal un suiche de flujo en la lnea de succin.
Si la temperatura registrada por la termocupla en el biodigestor R-01 es muy
alta; es decir mayor a 45C cerrar la vlvula de control VC-01.
Existe paro de seguridad.
29
Programar la interfase de manera que siempre pregunte por las variables antes
de seguir a la siguiente fase.
Modo Automtico Con Retorno de Inculo:
Verificar y retirar manualmente condensados de la trampa de agua (TV-01) y
del absorbedor de H2S (F-01) con vlvulas V-12 y V-13 respectivamente.
Fase Preparacin:
Verificar manualmente todas las vlvulas cerradas excepto la V-04.
Abrir la tapa del tanque TK-01 y triturar en el TR-01 los residuos previamente
seleccionados y analizados en el laboratorio.
Apagar TR-01 una vez triturados todos los residuos y tapar el tanque TK-01.
Fase Inoculacin:
Una vez tapado el tanque TK-01 se debe retornar inculo desde el reactor hacia el
tanque; la cantidad retornada se debe calcular de acuerdo a la cantidad de slidos
que se requiera y la cantidad de agua que se necesite adicionar. Con la densidad
conocida se puede saber el volumen a retornar y utilizando la Tabla de Tiempo de
Retorno, se conoce el tiempo de operacin de la bomba P-01.
Para retornar el inculo al tanque TK-01, se debe proceder as:
Verificar que V-04 est abierta; adems, abrir manualmente las vlvulas V-08,
V-05 y V-10.
Especificar el tiempo de encendido de la bomba en el panel de control segn la
tabla de tiempo de retorno. (Anexo 5)
Encender desde el panel de control la bomba P-01, el temporizador la debe
apagar.
Purgar el biodigestor R-01, retirar completamente los lodos digeridos por medio
de las vlvulas V-08 y V-09
Una vez vaciado el biodigestor R-01, cerrar manualmente la vlvula V-08 y V-
09.
30
Verificar que V-04 y V-05 estn abiertas, abrir manualmente la vlvula V-03,
encender desde el panel de control P-01 y apagar desde el panel de control
cuando se considere que se realiz una mezcla completa.
Fase Carga:
Una vez terminada la mezcla cerrar manualmente la vlvula V-05 y asegurarse
de que V-10 se mantenga abierta.
Habilitar la lnea de agua de calentamiento para la chaqueta del biodigestor R-
01 de la siguiente manera:
o Abrir manualmente la vlvula V-18 y verifique que el compresor K-01 se
haya encendido.
o Abrir manualmente la vlvula V-19, para permitir el ingreso del gas de
combustin en el calentador y a continuacin encender el calentador H-
01 (Anexo 8)
Verificar que P-02 se haya encendido. Permitir el ingreso de agua epm,
verificar el medidor de flujo, cuando se detecte que el flujo de agua se
estabilice, se cierra manualmente la vlvula V-18, ya que la lnea de agua de
calentamiento est completamente llena y a presin de suministro de epm.
Verificar que la vlvula de desfogue V-10 est abierta y el agitador AG-01 se
encendi.
Verificar V-03 y V-04 abiertas, abrir manualmente V-06 y V-07, encender desde
el panel de control la bomba P-01, el suiche la debera apagar.
Fase Digestin:
Abrir manualmente las vlvulas V-11 y V-14. Y cerrar V-03, V-06, V-07 y V-10.
Mientras se lleva a cabo la digestin, lavar el tanque TK-01 con la manguera
abriendo V-17 y purgarlo por medio de la vlvula V-01.
Lavar tambin la lnea de retorno desde el R-01 hasta el TK-01 as:
o Una vez limpio TK-01, llenarlo a media capacidad con agua empleando
la manguera y V-17.
31
o Abrir manualmente V-05, V-03 y encender P-01 desde el panel de
control.
o Cuando se considere que se ha removido todos los residuos de la lnea
abrir manualmente V-09 y V-01, cerrar manualmente V-05 y apagar P-
01 desde el panel de control.
o Una vez vaciados toda el agua y los residuos cerrar manualmente V-01
y V-09.
Esperar a que termine el tiempo de digestin (Verificar condensados de vez en
cuando por medio de V-12 y V-13).
Generar aviso que se muestre constantemente en pantalla sugiriendo verificar
condensados.
Una vez terminado el proceso de biodigestin verificar que estn apagados P-
02, C-01 y AG-01, cerrar manualmente las vlvulas V-11, V-14, V-19, apagar el
calentador H-01 y disponer del gas si la bolsa est llena empleando la vlvula
V-16.
Modo Automtico Sin Retorno de Inculo:
Verificar y retirar manualmente condensados de la trampa de agua (TV-01) y
del absorbedor de H2S (F-01) con vlvulas V-12 y V-13 respectivamente.
Fase Preparacin:
Verificar manualmente todas las vlvulas cerradas excepto V-04.
Abrir la tapa del tanque TK-01 y triturar en el TR-01 los residuos previamente
seleccionados y analizados en el laboratorio.
Apagar TR-01 una vez triturados todos los residuos y tapar el tanque TK-01. Y
Abrir manualmente V-10
Purgar el biodigestor R-01, retirar completamente los lodos digeridos por medio
de las vlvulas V-08 y V-09.
Una vez vaciado el biodigestor R-01, cerrar manualmente las vlvulas V-08 y
V-09.
32
Fase Carga:
Habilitar la lnea de agua de calentamiento para la chaqueta del biodigestor R-
01 de la siguiente manera:
o Abrir manualmente la vlvula V-18 y verifique que el compresor K-01 se
haya encendido.
o Abrir manualmente la vlvula V-19, para permitir el ingreso del gas de
combustin en el calentador y a continuacin encender el calentador H-
01 (Anexo 8)
Verificar que P-02 se haya encendido. Permitir el ingreso de agua epm,
verificar el medidor de flujo, cuando se detecte que el flujo de agua se
estabilice, se cierra manualmente la vlvula V-18, ya que la lnea de agua de
calentamiento est completamente llena y a presin de suministro de epm.
Verificar que la vlvula de desfogue V-10 est abierta y el agitador AG-01 se
encendi.
Verificar V-03 y V-04 abiertas, abrir manualmente V-06 y V-07, encender desde
el panel de control la bomba P-01, el suiche la debera apagar.
Fase Digestin:
Abrir manualmente las vlvulas V-11 y V-14. Y cerrar V-03, V-06, V-07 y V-10.
Mientras se lleva a cabo la digestin, lavar el tanque TK-01 con la manguera
abriendo V-17 y purgarlo por medio de la vlvula V-01.
Lavar tambin la lnea de retorno desde el R-01 hasta el TK-01 as:
o Una vez limpio TK-01, llenarlo a media capacidad con agua empleando
la manguera y V-17.
o Abrir manualmente V-05, V-03 y encender P-01 desde el panel de
control.
o Cuando se considere que se ha removido todos los residuos de la lnea
abrir manualmente V-09 y V-01, cerrar manualmente V-05 y apagar P-
01 desde el panel de control.
33
o Una vez vaciados toda el agua y los residuos cerrar manualmente V-01
y V-09.
Esperar a que termine el tiempo de digestin (Verificar condensados de vez en
cuando por medio de V-12 y V-13).
Generar aviso que se muestre constantemente en pantalla sugiriendo verificar
condensados.
Una vez terminado el proceso de biodigestin verificar que estn apagados P-
02, C-01 y AG-01, cerrar manualmente las vlvulas V-11, V-14, V-19, apagar el
calentador H-01 y disponer del gas si la bolsa est llena empleando la vlvula
V-16.
Modo Manual:
En el modo manual el sistema deber quedarse en espera y en el tablero de
control debern instalarse accionadores de todos los motores a excepcin del
triturador, que para evitar accidentes sigue operndose directamente en campo.
El modo manual es empleado para solucionar posibles inconvenientes en la
ejecucin del programa de control
3.3.3. Diseo del controlador PID
Para el diseo del controlador PID encargado de mantener la temperatura en el
rango de operacin para la biodigestin, se emplea el asistente de creacin de
objetos tecnolgicos tipo PID_Compact disponible en el software empleado para el
diseo de control.
En el sistema de informacin del TIA Portal se encuentra una gua de ayuda en la
cual se presenta el comportamiento de diferentes tipos de sistemas y sus
respectivos valores caractersticos para los cuales se emplean controladores tipo
PID.
Para poder ajustar el controlador PID al SDAUE es necesario realizar una prueba
hidrulica en campo donde se le haga seguimiento al cambio de la temperatura
34
del biodigestor en el tiempo debido al cambio en el flujo de agua de calentamiento,
tal y como se muestra en la ilustracin 9 y as calcular los parmetros requeridos
por el control.
Ilustracin 10. Representacin de un sistema con tiempo muerto. 3
Una vez determinados los parmetros (ilustracin 13) se debe verificar que se
encuentren dentro de los valores caractersticos presentados en la ilustracin 10
3 Imagen adaptada de: Sistema de informacin TIA Portal, seccin Utilizar funciones tecnolgicas
Regulacin PID
35
para asegurase que el controlador diseado con el asistente de creacin de
objetos tecnolgicos tipo PID_3Step sea adecuado.
Ilustracin 11. Valores caractersticos para un sistema similar al SDAUE. 4
4 Imagen adaptada de: Sistema de informacin TIA Portal, seccin Utilizar funciones tecnolgicas
Regulacin PID
36
3.3.4 Interfaz
Para facilitar la comunicacin del usuario con el SDAUE se cuenta con el software
WinCC Flexible 2008 SP2, el cual es el apropiado para el diseo de la interfaz
para el tipo de proceso y sistema actual; es decir, un proceso tipo batch pequeo,
con el programa de control centralizado nicamente en un PLC Siemens S7-1200
y con una CPU desde la cual se visualiza y se manipula la interfaz.
ste software presenta compatibilidad con Microsoft Windows XP y Microsoft
Windows 7, adems brinda la oportunidad de realizar la programacin orientada a
objetos, lo cual hace que el diseo de la interfaz sea un poco ms sencillo; y
tambin asegura que la comunicacin con el PLC en uso sea correcta y por lo
tanto las consignas dictadas desde la CPU sean ledas por el programa de control
y se ejecuten en el momento indicado.
3.3.4.1 Avisos y botonera.
En la pantalla del computador; dentro de la aplicacin de la interfaz del SDAUE,
desde la cual se iniciar el programa de control se cuenta con cuatro zonas o
particiones importantes como se puede observar en la ilustracin 11; stas son:
zona de avisos en la que aparecen las direcciones e indicaciones para que el
usuario ejecute correctamente paso a paso todas las actividades necesarias para
realizar un proceso de biodigestin satisfactoriamente. sta zona cuenta adems
con botones virtuales para dar confirmacin de la ejecucin de cada paso y por lo
tanto generar el siguiente aviso dentro de la ejecucin lgica del programa de
control. , zona de pulsadores en esta zona se encuentran los botones de
encendido y apagado de equipos, los cuales pueden ser accionados por el usuario
si el programa lo requiere o son automticamente manipulados por el PLC durante
la ejecucin del programa de control , zona de alarmas es una seccin de la
pantalla destinada nica y exclusivamente para la presentacin de las alarmas de
proceso; all aparece el evento en desarrollo y un botn conocido como Acusar el
cual al ser pulsado por el usuario le informa al programa de control que est
enterado de la situacin y que se tomarn las medidas respectivas , zona de
37
gobierno de proceso en donde aparecen los botones de control general del
proceso de biodigestin; es decir, los botones de iniciar y parar el proceso de
biodigestin.
Cuando en el tablero de control el suiche Automtico/Manual se encuentre en
modo manual el modo automtico se deber desconectar, manteniendo as el
programa de control en ejecucin en estado de espera; permitiendo al usuario
manipular el encendido y el apagado de los equipos en campo por medio de los
pulsadores instalados en el tablero de control y en pantalla se visualiza el estado
actual de todos los equipos del SDAUE .
38
4 ANLISIS Y RESULTADOS
El sistema de biodigestin de la universidad EAFIT puede ser operado
manualmente, pero es cierto tambin que la mayora de los procesos industriales
requieren de la precisin de los computadores o de algn software en especial
para evitar fallas en el funcionamiento y en los equipos (lvarez Tostado Prez &
lvarez Barajas, 2008). En el caso del SDAUE, el sistema de control facilita la
manipulacin del sistema correctamente, brinda confiabilidad y seguridad para
mantener contralada la temperatura principal variable del proceso
mantenindola cercana a las condiciones deseadas y preservando el
mantenimiento y la vida til de cada uno de los equipos; teniendo en cuenta que el
funcionamiento del biodigestor es de cuidado y de detalles particulares que no
deben dejarse pasar.
El sistema de control implementado en este proyecto satisface los tres requisitos
que debe cumplir un sistema de control ya que, es eficiente porque no hay
comportamientos bruscos originados por la variables controladas, es decir, la
temperatura, ni por los equipos involucrados; es estable porque el sistema
responde correctamente a las perturbaciones, es decir, reconoce los cambios y
estabiliza el sistema o simplemente no contina si el paso anterior no est
chequeado; y es implementable puesto que es fcil de operar y cuenta con una
interfaz que comunica al usuario con el programa de forma didctica, mostrndole
el correcto funcionamiento de un sistema de digestin paso a paso que se ve
directamente condicionado por el suiche de flujo instalado en la tubera de succin
de la bomba y por los sensores inductivos ya que la forma en que reacciona el
sistema es mediante avisos que alertan al usuario para verificar la falla o la
condicin incumplida.
39
La automatizacin se llev a cabo en un sistema de digestin que ya haba sido
instalado en el laboratorio de procesos de la Universidad EAFIT, por lo cual antes
de realizar el programa de control fue necesario realizar cambios con respecto al
diseo de algunas de las partes del sistema, por ejemplo la tapa del biodigestor,
era necesario realizarle una reforma para corregir las fallas encontradas en el
agitador debido al roce con el material de la tapa (acrlico), por consiguiente se
realizaron los nuevos planos para la tapa con medidas exactas tomadas en campo
y se fabric en acero inoxidable y se adicion un buje como elemento de
desgaste. La nueva tapa fue puesta a prueba cargando el biodigestor con agua
caliente (90C) con el fin de verificar posibles fugas de vapor a travs de esta para
tal fin se utiliz agua jabonosa (ilustracin 12), con lo que se comprob que la tapa
est correctamente rediseada al no tener fugas.
Ilustracin 12. Prueba para verificar fugas en la tapa.
Durante la realizacin de la prueba pudo notarse que las dos aspas de nylon del
agitador oscilaban de forma continua a lo largo del eje, esto debido a que estas no
estaban bien ajustadas y con el roce continuo se desgast el eje. Por lo tanto para
evitar que el eje del agitador se partiera se decidi reemplazar el eje, recuperar las
aspas metlicas y adicionar a las aspas de nylon un buje de latn, para evitar
40
futuros inconvenientes. El nuevo agitador se instal y se realizaron tres
mediciones de vibracin y oscilacin con un comparador de cartula obteniendo
como resultados los datos expuestos en la ilustracin 13.
Ilustracin 13. Resultados obtenidos con el comparador de cartula.
Debido a que se encontr una alta oscilacin del eje causada por el soporte del
motor del agitador que no est fijo sino que est acoplado con una bisagra, como
medida provisional se fabric una platina de acero para ajustar el soporte de
manera que la bisagra no se mueva, pero se encontr que de esta manera no se
poda ensamblar el eje con el motor debido a que el montaje no qued centrado
sobre el biodigestor tal y como se observa en la ilustracin 14.
Ilustracin 14. Descentramiento del brazo del agitador verificado con la placa de acero
Con respecto a las tuberas fue necesario adicionar segmentos de la misma para
instalar nuevos instrumentos que hacen parte de la programacin, por ejemplo un
suiche de flujo instalado en la lnea de succin de la bomba P-01, esta bomba
41
transporta los residuos slidos triturados y mezclados con agua, el suiche permite
detectar la presencia de flujo, lo que evita que la bomba se accione o se active
cuando no hay flujo y pueda ocurrir cavitacin.
Debido a que un sistema se presuriza cuando est siendo cargado, se instal una
vlvula de venteo V-10. En dicha vlvula se ubic a su vez, un sensor inductivo
que detecta materiales metlicos, en este caso la perilla de la vlvula a 4 mm y
enva la seal al PLC indicando que la vlvula est cerrada, lo cual evita que la
bomba P-01 se encienda y pueda ocasionar presurizacin o vaco dentro del
biodigestor R-01. Un sensor equivalente al anteriormente mencionado, tambin es
ubicado en la vlvula V-9 que corresponde a la descarga del biodigestor, evitando
que la vlvula est abierta cuando el reactor est siendo cargado y se desperdicie
material de inters.
Con el fin de asegurar la cantidad exacta de materia orgnica (inculo) que el
usuario requiere recircular en su proyecto, se ha desarrollado una tabla de tiempo
(Anexo 5), la cual indica a partir de un clculo realizado previamente el tiempo que
debe funcionar la bomba, ingresando el material particulado al tanque de
mezclado TK-01 proveniente del biodigestor R-01.
La ilustracin 15 presenta una grfica de temperatura vs tiempo y apertura vs
tiempo donde se muestra el cambio en la temperatura del reactor a partir de la
prueba hidrulica con el fin de determinar parmetros de control empleados en el
diseo del PID.
42
Ilustracin 15. Grfica de Temperatura, Apertura VC-01 vs tiempo.
La siguiente ilustracin, muestra la tabla de resultados obtenidos a partir de la
ilustracin 16. Los cuales fueron empleados para configurar el controlador PID.
Ilustracin 16. Tabla de parmetros obtenidos para el controlador PID.
Como medida de seguridad para la adecuada operacin del sistema de digestin,
con el programa se disearon diferentes tipos de alarmas visuales que le permiten
43
al usuario estar al tanto de la correcta operacin del SDAUE, tomar medidas frente
a incidentes y evitan que se ejecute equivocadamente el sistema de control.
Gracias al uso del PLC siemens S7-1200 para la automatizacin del SDAUE fue
posible emplear el software WinCC flexible 2008 SP2 para el diseo de la interfaz,
con lo que se logr eliminar la necesidad de emplear los pulsadores del tablero
para accionar los equipos en campo en modo automtico. Sin embargo desde el
tablero de control se puede manipular el SDAUE en modo manual en caso de que
no se cuente con la CPU o que no est disponible.
Ilustracin 17. Vista preliminar de la interfaz diseada.
44
La ilustracin 18 representa la interfaz cuando el usuario opera el sistema en
modo manual
Ilustracin 18. Vista preliminar del modo manual para la interfaz diseada.
45
5 CONCLUSIONES
El sistema de digestin anaerobia de la Universidad EAFIT fue habilitado con
mejoras en el sistema y en cada uno de los equipos que lo componen y a
partir del sistema de control diseado e instalado se logr automatizar
parcialmente el SDAUE y por lo tanto el desempeo del sistema es ms
seguro, sencillo y productivo.
A partir de la evaluacin realizada al SDAUE, se encontraron los puntos de
mejoramiento para el sistema y fue posible darle solucin a cada uno de los
inconvenientes encontrados, tales como fallas en la tapa del biodigestor, la
cual se redise con las dimensiones exactas y se le adicion un buje para
evitar el roce del agitador con la tapa; se repar el calentador de agua, entre
otras. De esta manera se habilitaron cada uno de los quipos del sistema.
Para disear e implementar el sistema de control anlogo y digital se utiliza un
PLC Siemens S7-1200, el cual cuenta con suficientes mdulos de entradas y
salidas binarias y anlogas que permiten ejecutar adecuadamente el programa
diseado.
El programa de control desarrollado y utilizado en el desarrollo del proyecto es
digital, este cuenta con los enclavamientos y los pasos necesarios para el
correcto funcionamiento del sistema. Para controlar la variable principal del
sistema, dentro del rango permitido se utiliz un control anlogo en lazo
cerrado.
El programa de control realizado, se desarroll a partir de un protocolo de
control que indica paso a paso el funcionamiento del SDAUE y tiene en cuenta
los enclavamientos tales como la instalacin de una vlvula de alivio (V-10),
46
dos sensores inductivos que indica la posicin de la V-10 y otro que indica la
posicin de la V-09, un suiche de flujo en la lnea de succin de la bomba P-01,
alarmas que indican si estn encendidos el agitador y el compresor y una tabla
de tiempo que le indica al usuario el tiempo que debe estar encendida la
bomba en la fase de carga para asegurar la cantidad exacta de inculo a
retornar.
Por medio de un sistema de control se manipulan las variables de control, en
este caso el control anlogo controla la temperatura del agua de calentamiento
mantenindola en un rango de 36C a 38C por medio de una vlvula de
control instalada en la lnea de calentamiento.
El sistema de control implementado en el SDAUE, cumple con los tres
requisitos que se deben tener en cuenta en un sistema de control, es eficiente,
estable e implementable.
La interfaz fue diseada empleando el software WinCC Flexible 2008 SP2, el
cual permite al usuario interactuar con el programa de control y operar
correctamente el SDAUE.
Se realiz una prueba con agua en el SDAUE verificando que todos los
equipos funcionaran correctamente y asegurndose que no quedaran fugas en
las tuberas.
Se documentaron como anexos en este trabajo de grado los equipos e
instrumentos utilizados en el SDAUE en diagramas PFD y P&ID; adems se
anexaron procedimientos de encendido y apagado del calentador, el instructivo
para la correcta operacin del sistema y la tabla de tiempo para asegurar el
retorno de la cantidad exacta de inculo deseada.
47
El proceso de biodigestin requiere de 18 das para una completa produccin
de biogs, la produccin de ste en el SDAUE no se pudo realizar con el
control diseado ya que el PLC lleg con varias semanas de retraso lo que
slo permiti verificar que el programa diseado funcionara correctamente y
que se comunicara con la interfaz.
En campo el SDAUE cuenta con cada uno de los equipos necesarios para
llevar a cabo el proceso de biodigestin, tales como bombas, agitador,
compresor, triturador, calentador, sensores y vlvulas cada uno debidamente
marcados; adems del PLC en donde se ejecuta el programa de control
diseado y un computador (PC) en el cual el usuario interacta por medio de la
interfaz diseada y desde donde se dan las consignas para la correcta
ejecucin del programa. Asimismo est ubicado en campo un tablero que
contiene todo el cableado del sistema conectado con el PLC, en ste est
ubicado el paro de emergencia, para evitar que los equipos sigan operando
(los desconecta elctricamente) en caso de algn incidente durante el proceso.
Una copia del procedimiento para la correcta operacin del SDAUE y la tabla
de tiempo para el retorno del inculo se dejan junto con el software ejecutable
y el PC al lado del SDAUE.
48
6 RECOMENDACIONES
Se recomienda para un futuro proyecto en el SDAUE el uso de una fraccin del
biogs producido como combustible para el calentador H-01, disminuyendo as
los costos por consumo de gas.
Emplear un sensor de nivel anlogo en el tanque de almacenamiento TK-01
para hacer ms sencillo el programa de control, ya que no dependera de la
tabla de tiempo de retorno sino del volumen total que se retorne de inculo.
Montar todas las vlvulas neumticas y extender la lnea de aire comprimido a
cada una, puesto que de sta manera el PLC sera el encargado de abrir y
cerrar las vlvulas necesarias, encender y apagar los dems equipos dejando
as solamente la necesidad de intervencin humana en la produccin de
biogs en el SDAUE para triturar los residuos, purgar el biodigestor R-01 y
disponer del gas producido.
Cambiar el calentador o modificar el sistema de encendido de ste para que
sea automtico al detectar flujo de agua.
Montar un control en cascada para controlar la temperatura dentro del R-01;
para esto sera necesario instalar un control de flujo de gas a la entrada del H-
01 para as manipular la temperatura del agua de calentamiento con lo que se
alcanzara una temperatura dentro del R-01 mucho ms constante y con
variaciones ms pequeas.
Ya que a la fecha de entrega del presente trabajo de grado no se pudo verificar
la produccin del biogs en el SDAUE se recomienda hacerla y a la vez probar
la respuesta del control instalado.
49
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51
ANEXOS
Anexo 1. Antiguo P&ID del SDAUE obtenido de (lvarez Lince & Prez, 2005)
52
Anexo 2. Informacin tcnica de los equipos instalados.
Bomba
Siemens 3-Motor 1RF3094-2YB99 Fs 1.50
S1 IP23 6.754P Ta-15/40C
60 HZ N563 115/230 V 1000 msnm
AISL F 69.5 10.0/5.0 A 10.9 Kg
IEC 34 Ia 5.4 in 13.6/6.8 fs BG 0.90
Cos 0.70 216-259 F
Tin/Ta 1.5/2.6 Nm 3450 rpm
Bomba Central
Siemens 1-Motor 1LF7081-4YD99 Fs 1.35
S1 IP54 1/3 4P Ta-15/40C
60 HZ IMB3 115/230 V 1000 msnm
AISL F 51.4 6.0/3.0 A 9.8 Kg
IEC 34 Ia 5.5 in 7.2/3.6 fs BG 0.80
Cos 0.70 216-259 F
Tin/Ta 1.36/5.3 Nm 1750 rpm
Trasductor
Control Air. Inc Amherst. MH
Tipo 500 x
1/p Transducer
Input 4-20 MA
Output 3-15 Psi
Suply 18-100 Psi
Compresor
1-Motor 1RF3093-4YB90 Fs 1.25
Ref: 100 vol: 110 S1 IP 23 0.5 hp Ta-15/40C
HP: 0.5 cfm: 2.0 60 Hz IMB 3 115/230 V 1000 msnm
rpm: 860 Galones: 13 AISL F 67.7 7.6/3.8 A 10 Kg
psi: 100 Cilindros: 1 IEC 34 Ia 4.3 in 9.0/4.5 fs BG 0.90
ao: 06 06 Nro: 742 Cos 0.63 216-259 F
Tin/Ta 2.06/5.5 Nm 1730 rpm
53
Anexo 3. Cotizacin de los Nuevos Equipos Instalados.
54
Anexo 4. Cotizacin del PLC, Licencia de Simatic Siemens S7 y WinCC Flexible.
55
56
57
Anexo 5. Tabla de Tiempo de Retorno de Inculo
Kg de Agua Tiempo (ms)
4.7 1000
9.4 2000
14.1 3000
18.8 4000
23.5 5000
28.2 6000
32.9 7000
37.6 8000
42.3 9000
47 10000
51.7 11000
56.4 12000
61.1 13000
65.8 14000
70.5 15000
58
Anexo 6. GPFD Actual del SDAUE
59
Anexo 7. P&ID Actual del SDAUE
60
Anexo 8. Diagrama unifilar del SDAUE5
5 Autora Hugo Murillo
61
Anexo 9. Listado de seales desde y hacia el PLC
Entradas Binarias al PLC
Seales elctricas de instrumentos en campo
Sensor Inductivo On/Off I 0.1
Sensor Inductivo On/Off I 0.2
Suiche Flujo On/Off I 0.3
Instalado en el tablero Hongo de Paro de Emergencia I 0.0
Suiche Automtico/Manual I 0.4
Botones Virtuales desde la interfaz (PC)
Start Proceso M 0.0
Stop Proceso M 0.1
Proceso con Retorno M 2.4
Proceso sin Retorno M 2.5
Acusar la Alarma M 2.7
Tiempo de Retorno M2.6
Todas las marcas de confirmacin M20.0 - M 23.7
Salidas Binarias del PLC
Botones Virtuales desde la interfaz (PC)
Bomba P-01 On/Off M 0.4, M 0.5
Entradas Anlogas al PLC
Seal elctrica 4-20mA de instrumento instalado en campo
Temperatura leda por la PT-100 AIW64
Salidas Anlogas del PLC
Seal elctrica 4-20mA al transductor de presin instalado en campo sobre la VC-01
Abre o cierra la vlvula de control AQW80
Posibles Entradas Futuras
Sensor de Nivel anlogo
Seal elctrica 4-20mA al transductor de presin que se instala sobre una nueva Vlvula de control (VC-02) para regular la entrada de gas al calentador
62
Anexo 10. Instructivo de Encendido y Apagado del Calentador H-016
1. Localice en el termostato la PERILLA (figura 1) y grela a la izqu
