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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA INFORME 05 INTEGRANTES: AGUILAR LUYO WILLIAMS ROGGER MONTEZA ZEVALLOS FIDEL TOMAS RUIZ SILVA MANUEL ALEXANDER VALLADARES FASABI SANTIAGO JOSE ESCUELA: ING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES DOCENTE: ING. EDUARDO AVILA REGALADO CURSO: SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL 2008 – I I

Informe Mango

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Page 1: Informe Mango

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

INFORME 05

INTEGRANTES: AGUILAR LUYO WILLIAMS ROGGER

MONTEZA ZEVALLOS FIDEL TOMAS

RUIZ SILVA MANUEL ALEXANDER

VALLADARES FASABI SANTIAGO JOSE

ESCUELA: ING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

DOCENTE: ING. EDUARDO AVILA REGALADO

CURSO: SISTEMAS DE CONTROL INDUSTRIAL

2008 – I I

Page 2: Informe Mango

PROCESO DE EMPAQUE DE MANGO PERUANO PARA

EXPORTACION (RESUMEN)

El mango es una fruta rica en calcio, magnesio, potasio, fósforo, vitamina A y

algunos aminoácidos, tiene bajo contenido de azúcares y calorías. Su sabor

exótico está posicionando a esta fruta en mercados donde antes no se

consumía.

La etapa del proceso el cual hemos elegido automatizar es SELECCIÓN Y

CALIBRADO, en esta línea de producción tenemos que muchos de sus

procedimientos actualmente son manuales, y es considerado un punto crítico

en todo el proceso ya que tiene que distribuir producto tanto para las áreas de

USA y EUROPA-OTROS, es precisamente en esta área donde el proceso tiene

que ser continuo e ininterrumpido.

Page 3: Informe Mango

DEDICATORIA

A nuestros padres:

Quienes, con su noble sabiduría, siguen aun guiando nuestros

actos en este mundo cada día mas exigente y competitivo.

Y………….

A nuestra Universidad Nacional de Piura

Hoy en día encontrar instituciones que en el marco de la docencia

entreguen el conocimiento por vocación, es un acto muy loable y

esto lo hemos podido comprobar en nuestro centro de estudios

superiores que en todo momento lo supo irradiar para la formación

de nuevos profesionales en la carrera de Ingeniería Electrónica.

Page 4: Informe Mango

AGRADECIMIENTO

A la empresa SUNSHINE EXPORT S.A.C por la

colaboración y facilidades prestadas para la

elaboración de este trabajo de investigación.

Page 5: Informe Mango

INDICE

1.- INTRODUCCION

2.- DATOS GENERALES DE LA EMPRESA

2.1.- RAZON SOCIAL DE LA EMPRESA

2.2.- DIRECCION DE LA EMPRESA

2.3.- VISION DE LA EMPRESA

3.- DEFINICION DEL PROBLEMA

4.- IMPORTANCIA DEL ESTUDIO

5.- OBJETIVOS

5.1.- OBJETIVO GENERAL

5.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS

6.- ANTECEDENTES

6. 1.- DESCRIPCION DEL PROCESO

6.1.a.- CAMPO

6.1.b.- RECEPCION

6.1.c.- SELECCIÓN Y CALIBRADO

6.1.d.- DESTINO USA

6.1.e.- DESTINO EUROPA Y OTROS

6.2.- REQUERIMIENTO DE LA EMPRESA

6.2.a.- REQUERIMIENTO DE HARDWARE

6.2.b.- REQUERIMIENTO DE SOFTWARE

7.- TIPOS DE DIAGRAMAS

7.1.- DIAGRAMAS EN BLOQUES

7.2.- DIAGRAMAS SIMPLIFICADOS DEL EQUIPO

7.3.- DIAGRAMAS DETALLADOS DEL EQUIPO

7.4.- DIAGRAMAS DE INSTRUMENTACIÓN Y

7.5.- DIAGRAMAS AUXILIARES

8.- SOLUCION PROPUESTA

9.- PROCEDIMIENTO METODOLOGICO

10.- CONCLUSIONES

11.- BIBLIOGRAFÍA

Page 6: Informe Mango

INTRODUCCION

El año 1951 fue el inicio de la relación entre Fernando Wong y la agricultura,

cuando empezó a sembrar los primeros plantones de mandarinas en el valle de

Huaral a 100 Km. del norte de Lima. Mas tarde en 1985 inicia sus actividades

de exportación al fundar SUNSHINE E.I.R.L. que luego se llamo SUNSHINE

EXPORT S.A.C., empresa que se ha convertido en una de las más grandes

agro exportadoras del país.

A través de los años SUNSHINE ha exportado cítricos, higos, pepinos,

granadas, cebollas, melones y desde 1991 empieza a exportar mangos, siendo

este ultimo su principal producto de exportación, actividad que le permite dar

empleo a más de 1000 personas.

Hoy en SUNSHINE se exporta mas de 6500 TM de mangos frescos a diversos

mercados como EEUU, Canadá, Inglaterra, Italia, Francia, España, Países

Bajos y Hong Kong. La materia prima proviene de sus propios campos, de

medianos productores y pequeños productores organizados en cadenas

productivas. El volumen de las exportaciones del año 2002 de esta empresa se

muestra en el siguiente cuadro.

Page 7: Informe Mango

DATOS GENERALES DE LA EMPRESA

2.1.- RAZON SOCIAL DE LA EMPRESA

SUNSHINE EXPORT S.A.C.

2.2.- DIRECCION DE LA EMPRESA

La planta de empaques de mangos esta ubicada en el departamento de Piura,

100 Km. al norte de Lima. Dicha planta cuenta con capacidad para empacar

4000 cajas al día y tiene las instalaciones y el equipo necesario para obtener

un producto con altos estándares de calidad.

La dirección legal es Federico Villareal 512 San Isidro - Lima 27.

2.3.- VISION DE LA EMPRESA

"Brindar productos sanos de excelente calidad superando las expectativas de

nuestros clientes mediante la implementación de sistemas de calidad, la

optimización de nuestros procesos y la mejora de la productividad.

Promovemos el desarrollo del recurso humano que garantice nuestra

permanencia en el mercado, la atención justa a nuestro proveedores y el

bienestar de nuestra organización”.

Ubicación geográfica de las principales plantaciones de mangos

Page 8: Informe Mango

DEFINICION DEL PROBLEMA

Si el proceso de SELECCIÓN Y CALIBRADO del mango es LENTO (debido a

que muchos procedimientos son manuales), TIENE POCA EFICIENCIA

(empleando muchas horas/hombre en el desarrollo del trabajo por las paradas

continuas del proceso), y SE FORMA UN CUELLO DE BOTELLA EN

TONELADAS POR HORA (porque distribuye producto a 2 áreas como son

Hidrotérmico y Europa), genera que el personal de los procesos posteriores

que poco o nada pueda hacer por solucionarlo solo este a la espera que llegue

el producto para continuar con el proceso, entonces trae como consecuencia

que nuestros costos de producción aumenten.

Page 9: Informe Mango

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO

El estudio de esta problemática ayudara a esta empresa en estudio, la

SUNSHINE EXPORT S.A.C. a solucionar problemas que ya tienen muchos

años aquejándolos y asegurar el cumplimiento de su VISION EMPRESARIAL.

Aquí un breve esquema del problema en producción por toneladas que nos

dirigió a escoger este proceso como nuestro tema de estudio:

Cuadro referencial indicando los meses de mayor cosecha y donde se

debe agilizar la producción

USA

EUROPA Y OTROS

EMPAQUE USA (19 TM/H)

CAMPORECEPCION (32

TM/H)

SELECCIÓN Y CALIBRADO (30 TM/H)

TRATAMIENTO HIDROTERMICO

(20 TM/H)

EMPAQUE A EUROPA (10

TM/H)

HIDROCOOLER

EMBARQUEEUROPA

(9 TM/H)

EMBARQUE USA

Page 10: Informe Mango

Tomemos en cuenta que el área de USA solo tiene autorización para trabajar

en el día 12 horas (8am a 8pm) y EUROPA-OTROS las 24 horas del día.

En SELECCIÓN Y CALIBRADO nunca se alcanza su máxima producción en

toneladas porque como es una línea manual el paso de mango no es uniforme

y casi siempre hay que estar deteniendo ciertos módulos de proceso de la

línea.

Page 11: Informe Mango

OBJETIVOS

5.1.- OBJETIVO GENERAL

EL objetivo principal es darle EFICIENCIA (Uso racional de los medios con

que se cuenta para alcanzar un objetivo), y FIABILIDAD (funcione bajo

ciertas condiciones y durante un período de tiempo determinado) al proceso

de SELECCIÓN Y CALIBRADO para abastecer los requerimientos de fruta

a las áreas sub siguientes reduciendo de esta forma los costos de

producción.

5.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS

Hacer uniforme la colocación de la fruta en el inicio de este proceso para

su lavado y desinfección (MODULOS DE PRE ESCOBILLA, DE

INMERSION Y DE ESCOBILLA), y poder trabajar a su capacidad máxima

(eficiencia del 100%).

Disminuir progresivamente los módulos de proceso manual que muchas

veces presentan desperfectos mecánicos.

Automatizar en forma gradual y sistematizada la línea de SELECCIÓN Y

CALIBRADO porque actualmente cada uno de los módulos funciona

independientemente uno del otro.

Page 12: Informe Mango

ANTECEDENTES

6.1.- DESCRIPCION DEL PROCESO

ETAPAS (AREAS)

6.1.a.- CAMPO: Aquí tiene inicio esta cadena productiva de donde se

cosecha el mango semi-verde con un grado de madurez requerido en

planta de proceso.

6.1.b.- RECEPCION: En esta etapa llega el mango de los fundos de las

distintas ciudades, pasa por una evaluación de la autoridad sanitaria

local del Servicio Nacional de Sanidad Agraria (SENASA) quien realiza

un protocolo de corte para evaluar la calidad fitosanitaria de la fruta,

luego es lotizado, pesado y separado por variedad y proveedor.

USA

EUROPA Y OTROS

EMPAQUE USA

CAMPO RECEPCION

SELECCIÓN Y CALIBRADO

TRATAMIENTO HIDROTERMICO

EMPAQUE A EUROPA

HIDROCOOLER

EMBARQUEEUROPA

EMBARQUE USA

Page 13: Informe Mango

6.1.c.- SELECCIÓN Y CALIBRADO: Aquí el mango se lava, se

escobilla, se seca, se retira el descarte, se selecciona por color y peso

según el requerimiento y destino del producto. Esta es una de las etapas

que se podrían considerar como la columna vertebral de todo el proceso

de EMPAQUE DE MANGO PERUANO PARA EXPORTACION pues

aquí hay unos módulos de procesos secuenciales que a continuación se

detallan:

MODULO DE PRE-ESCOBILLAS: Aquí es vaciado el mango por el

personal y se remueve en seco los sólidos que vienen de campo

en la cáscara del mango; y pasa al siguiente módulo.

MODULO DE INMERSION: Aquí se sumerge el mango en agua

con niveles de cloro, también después de ciertas toneladas de

mango sumergido se procede al cambio de agua todo esto

supervisado por CONTROL DE CALIDAD, luego el mango es

impulsado por el mismo personal al siguiente módulo.

MODULO DE ESCOBILLAS: Se remueve los sólidos que vienen

de campo en la cáscara del mango (tierra, Cal, etc.), aquí se vuelve

a mojar con unas duchas de agua con niveles controlados de cloro.

MODULO SE SECADO: Aquí el mango es secado por aire a

presiones ligeramente altas sin que dañe la fruta.

MODULO DE SELECCIÓN: Este módulo comprende unos polines

transportadores donde hay personal femenino quienes por su

sutileza descartan el mango por (golpe, cicatrices, daño mecánico,

látex, oídium, mal formación, tamaño, etc.).

MODULO DE FAJA ANCHA: Aquí el mango deja los polines de

selección y se va ordenando para entrar al pre-singulador.

MODULO DE PRESINGULACION: Aquí el mango se va

acomodando para pasar en 3 columnas distintas (fila india).

MODULO DE SINGULACION: Aquí el mango ya esta casi

ordenado en 3 columnas, y existe personal para ordenar el mango

si fueran 2 paralelamente.

CALIBRADORA ELECTRONICA: Una revolucionaria maquina que

calibra el mango por peso; tiene 3 líneas de calibración con sus

Page 14: Informe Mango

respectivos sensores de peso dinámicos de alta velocidad, 16

salidas para cada una de las 3 líneas, aquí programamos los

diferentes rango de pesos tanto para USA como para EUROPA-

OTROS.

6.1.d.- DESTINO USA

TRATAMIENTO HIDROTERMICO: Este tratamiento es único y

exclusivamente para el proceso de empaque para los Estados

Unidos; este proceso consiste en sumergir en agua el mango 15 o

90 minutos a 116 ºF (47 ºC) para eliminar todo riesgo de

supervivencia de larvas dentro del mango. Se realiza bajo la

supervisión de la autoridad sanitaria de Estados Unidos (APHIS) y

la autoridad sanitaria del Perú (SENASA).

Las tinas del TRATAMIENTO HIDROTERMICO constan de un

serpentín donde se trasfiere el calor del vapor al agua de las tinas

accionado por una válvula solenoide, un agitador que hace que se

uniformice la temperatura del agua en toda la tina, y sensores de

temperatura todo esto controlado por un PLC maestro. Su fuente

de calor que es vapor proveniente de calderos, todo bajo la estricta

supervisión del APHIS y SENASA. Otro detalle son los calibres por

ejemplo el calibre 10 (381grs-425grs) no pueden salirse del rango

eso exige mas aun el proceso de SELECCIÓN Y CALIBRADO y si

llegara a pasar eso todo el lote del mango será rechazado para su

nueva calibración.

HIDROCOOLER: En esta etapa se sumerge el mango en agua a

temperatura ambiente para acelerar el enfriado y poder empacarlo

de inmediato. (Si no hubiera esta etapa el mango tendría que

reposar por lo menos 12 horas el cual es un retraso en el empaque

final).

Este proceso no exige un control muy riguroso pero su

funcionamiento el similar el Tratamiento Hidrotérmico pero su

fuente es una cisterna de agua fría que circula de la caliente la idea

es no desperdiciar agua y esa agua se enfría en una torre de

Page 15: Informe Mango

enfriamiento y luego se va al la cisterna que ira a las tinas del

HIDROCOOLER.

EMPAQUE USA: Aquí el mango se empaca en cajas de 4Kg, luego

pasa a ser paletizado y posteriormente almacenado en cámaras de

refrigeración para eliminar el calor interno del fruto y mejorar los

estándares de conservación y de esta forma asegurar una correcta

maduración del producto.

EMBARQUE USA: Aquí el producto es cargado a un contenedor

refrigerado para su traslado al muelle de Paita y de allí a los

mercados internacionales.

6.1.e.- DESTINO EUROPA Y OTROS

EMPAQUE EUROPA Y OTROS: Aquí el mango se empaca en

cajas de 4Kg, luego pasa a ser paletizado y posteriormente

almacenado en cámaras de refrigeración para eliminar el calor

interno del fruto y mejorar los estándares de conservación y de esta

forma asegurar una correcta maduración del producto.

EMBARQUE EUROPA Y OTROS: Aquí el producto es cargado a

un contenedor refrigerado para su traslado al muelle de Paita y de

allí a los mercados internacionales.

6.2.- REQUERIMIENTO DE LA EMPRESA

Siguiendo la Metodología de investigación se mencionara las características de

los requerimientos de hardware y software para la automatización del proceso

de SELECCIÓN Y CALIBRADO.

6.2.a.- Requerimiento de Hardware, Como la propuesta del trabajo a

realizar se encuentra en el inicio del proceso de producción, estos serán

a nivel de campo y por lo tanto necesitaremos lo siguiente:

Page 16: Informe Mango

Sistema de alimentación ininterrumpida, Este equipo de

protección suministrara el voltaje de 220 voltios regulados, en el

caso de corte suministro eléctrico, la transición de su banco de

baterías de Níquel Cadmio que permite alimentar el sistema, es

inmediata y deberá tener las siguientes características:

Mantener el voltaje de alimentación estabilizado.

Debe eliminar los armónicos generados en la línea

comercial.

Elevada autonomía de funcionamiento en caso de

corte del suministro de la línea comercial.

De fácil operación.

Que facilite la visualización de sus datos de ingreso y salida (como Iin, Iout, Vin, Vout, Tºin, Tºout, etc.)

Bus a nivel campo, Un bus a nivel campo que posea las

siguientes características principales:

Tener el principio de funcionamiento basado en la técnica de

sondeo con un maestro y varios esclavos.

Que el tiempo máximo de ciclo para conocer el valor de

todos los esclavos sea mínimo.

Que el maestro pueda controlar varios esclavos, y también

sea ampliable mediante repetidores.

Que cada esclavo permita direccionar entradas y salidas

digitales con una alta capacidad.

Que sea posible la comunicación con módulos analógicos.

Que el direccionamiento de los esclavos sea electrónico,

mediante el maestro, o un dispositivo específico de

direccionamiento.

Que admita cualquier topología de la red (incluyendo

topologías mixtas), con una longitud de hasta 100 metros sin

repetidores.

Equipo PLC (Rombos), El Control Lógico Programable es

importante porque todos los procesos de producción experimentan

Page 17: Informe Mango

una secuencia repetitiva fija de operaciones que envuelve pasos y

decisiones lógicas. Un PLC es usado para controlar tiempo y

regular la secuencia.

Se requerirá de un equipo que trabaje en base a la información

recibida por los captadores y el programa lógico interno, actuando

sobre los accionadores de la instalación, con las siguientes

características:

Voltaje de alimentación de 220VAC.

Tiempo de SCAN, varíe entre 1mS y 100mS.

Memoria de Programa de hasta 470 K en instrucciones.

Con posibilidad de muchas entradas/salidas.

Interfase Multipunto para configurar pequeñas redes con la

ayuda de un PC/PG.

Rápido tiempo de ejecución que permite a la CPU ejecutar

instrucciones binarias.

Configuración modular y rápida expansión posibles a

través de módulos de interfase con un bus plano integrado en la

arquitectura del equipo.

Amplitud modular a través de módulos digitales,

analógicos, simulación y módulos de función que permitan la

comunicación con otros tipos de módulos.

Que posea funciones integradas: contadores,

posicionadores, control de lazo cerrado, y medición de frecuencia.

Preparación de un servicio HMI cíclico integrado en el

sistema operativo de la CPU.

Configuración/Programación rápida y sencilla con ayuda de

software especializado.

Amplias posibilidades de diagnóstico con ayuda de

software especializado.

Buffer de mensajes de error con fecha y hora, además de

ayuda de diagnosis de módulos en la búsqueda de errores por

parte del usuario.

Page 18: Informe Mango

Bombas dosificadoras (BD1 a BD4), Son un tipo de bombas

especiales que sirve para la correcta dosificación de una sustancia

química a una corriente de agua, algún deposito de agua, u otro

sistema donde se requiera que la concentración de una sustancia

química (cloro, polímeros, metabisulfito de sodio, etc.) se mantenga

constante. Deberá tener las siguientes características:

De preferencia las bombas dosificadoras deberán ser de las

digitales por ser esta más exacta de 0 a 360 pasos por minuto.

Que sea capaz de brindar una capacidad de hasta 1 metro

cúbico por hora y presiones de hasta 0.5 Bars (7.25 Psi).

Sea de fácil instalación, operación y mantenimiento.

Que pueda trabajar a temperatura ambiente.

Arrancador de estado sólido (CBD1 a CBD4), utilizados cuando

se requiere un arranque suave y lento. En lugar de operarlos

directamente a plena tensión, se arrancan con aumentos graduales

de voltaje. Evitan disturbios de la red eléctrica y picos de corriente

así como esfuerzos mecánicos que causan desgaste en el motor y

la máquina que se acciona. Debe tener las siguientes

características:

Que puedan combinarse con otros componentes como

interruptores, contactores y relevadores de sobrecarga

Que provea arranque y paro suaves

Que pueda tener monitoreo de estado y falla

Un alto control optimo de accionamientos de hasta 10 Hp

Un alto control del torque y corriente en el arranque

Poca pérdida de potencia en servicio de operación continua

Unidad sensor de PH (TpH1 y TpH2), son transductores

potenciométricos basados en dispositivos ISFET (Ion Sensitive

Field Effect Transistor), que utilizan como principio de medida la

modulación del canal del transistor mediante la diferencia de

tensión que se establece entre la solución electrolítica y la puerta

Page 19: Informe Mango

del dispositivo. La tensión de salida del transistor es función del pH

de la disolución. Debe tener las siguientes características:

Que pueda operar a bajas profundidades.

Que tenga la capacidad de que sus parámetros sean de fácil

programación.

Que su electrodo de pH de combinación sea sustituible al

alojamiento del sensor.

Como señal de salida deberá utilizarse la señal estándar de 4 a

20 mA proporcional al pH requerido.

Que el transmisor o sensor de pH pueda instalarse en la tubería

utilizando un equipo de inserción. También se pueda instalar en

depósitos o contenedores utilizando un equipo de inmersión

industrial.

Que el rango de su temperatura de trabajo sea de 0 a 60 ºC.

Unidad sensor de temperatura (TEh1 y TEh2), los termopares (o

termocuplas) son componentes capaces de crear un voltaje entre

sus patas proporcional a la diferencia de temperatura que hay entre

éstas. Son sensores relativos, es decir miden una temperatura

respecto a otra. Debe tener las siguientes características:

Que pueda operar a bajas profundidades.

Como señal de salida deberá utilizarse la señal estándar de 4 a

20 mA proporcional a la temperatura requerida.

Que el rango de su temperatura de trabajo sea de 0 a 60 ºC.

Alarma audible ON/OFF (AL1 y AL2), Una alarma audible que

pueda configurarse de modo de proveer al usuario una señal

proporcional a la actividad detectada. Debe tener las siguientes

características:

Trabaje con bajas tensiones de alimentación.

Tenga apagado automático luego de 2 minutos de inactividad.

Apagado automático al conectar el cargador de baterías.

Guardado automático de la configuración al apagar el equipo.

Pantalla de cristal líquido con contraste ajustable.

Page 20: Informe Mango

Indicación digital y analógica simultánea con caracteres grandes

para permitir una lectura rápida y sencilla.

Alarma audible proporcional a la tasa detectada.

Alta autonomía de funcionamiento con baterías.

Alarma audible de indicación de bajo nivel de baterías.

Su tiempo de recarga de baterías sea reducido.

6.2.b.- Requerimiento de Software

El Software de programación debe ser una herramienta universal para

toda la serie de PLC’s, con tecnología de 32 bits, que disponga de

múltiples formas de edición de programas a su elección, consiguiendo

una importante reducción en los tiempos de desarrollo y depuración, que

además permita la conexión de aplicaciones cliente como SCADA o HMI

para la adquisición de datos vía Serie o Ethernet (TCP o UDP). Debe

tener entre otras, las siguientes características:

Que disponga de instrucciones específicas para los PLC’s.

Que pueda operar bajo el funcionamiento de Microsoft Windows

95/98/NT/2000/XP.

Posea librería de bloques de funciones (con asistente).

Posea las características de un PLC virtual integrado para test y

depuración.

Sea de fácil manejo de proyectos.

Posea numerosas funciones en línea.

Pueda realizarse la conexión vía Serie o Ethernet.

Permita la lectura de bloques consecutivos de registros,

optimizando la comunicación.

Permita la comunicación en modo ASCII o Binario.

Permita crear archivos de registro de comunicación (logs).

Permita disponer de monitor local de registros del PLC.

Propiedad Tag Quality para cada registro accedido, indicando el

estado de comunicación.

Posea un amplio conjunto de Virtual Tags como Clients

Connected, COMMIPAddress, etc., muy útil para la creación de

pantallas de diagnóstico en programas cliente.

Page 21: Informe Mango

7.- TIPOS DE DIAGRAMAS

Para la mejor comprensión de la secuencia de trabajo de los módulos de PRE

ESCOBILLA, de INMERSION y de ESCOBILLA, se ha confeccionado su

diagrama de bloques, en cuanto a su diagrama de instrumentación no existe,

ya que como se menciono todo el procedimiento es manual.

Existen varios tipos de diagramas que reflejan un grado creciente de precisión,

necesario a lo largo de un proyecto. Se clasifican bajo distintos nombres, según

sea la fuente de información, y su estructura se basa en símbolos que no han

sido del todo estandarizados:

7.1.- Diagramas en Bloques

Son prácticamente ideogramas de proceso, en términos principalmente

fundamentales.

7.2.- Diagramas simplificados de los equipos del proceso

Donde se muestran (en forma de iconos) los equipos necesarios para la

planta de proceso y la interconexión entre ellos.

7.3.- Diagramas detallados de equipos

Incluye las tuberías del proceso, válvulas, desagües, desviaciones,

ventilaciones, reciclos y todos los equipos de proceso.

7.4.- Diagrama de distribución de equipos e instalaciones (Lay-out)

Es un diagrama que especifica donde está cada equipo y donde está

cada instalación.

7.5.- Diagramas de Instrumentación y Canalizaciones

Este diagrama especifica tanto las conexiones de un equipo con otro en

forma precisa como los aparatos que permiten el manejo concreto del

proceso.

ETAPA DE RECEPCIO

N

INSPECCION

SENASA

MODULO ESCOBILLAS

INMERSION

MODULO PRE ESCOBILLAS

MODULO DE

SECADO MO

DULO DE SELECCION

MODULO DE

PRESINGULACION (SE

DIVIDE EN TRES COLUMNAS

DISTINTAS

)MODULO DE FAJ

A ANCHA

CALIBRADOR

A ELECTRONIC

A

DESTINO USA, y DESTINO EUROPA Y

OTROS

MODULO DE

SINGULACION

ETAPA

DE SELECCIÓN Y

CALI

BRADO

DIAGRAMA EN

BLOQUE

S DE LA

ETAPA DE

SELECCIÓN

Y CALIBRADO

Page 22: Informe Mango
Page 23: Informe Mango

DIAGRAMA DE INSTRUMENTACIÓN Y PROCESO

(P&ID) PROPUESTO PARA LOS MODULOS DE PRE

ESCOBILLA, DE INMERSION Y DE ESCOBILLA EN LA

ETAPA DE SELECCIÓN Y CALIBRADO

EN

TR

AD

A D

E A

GUA NaClO

EF

LU

EN

TE

TR

ATA

DO

QU

E S

ER

VIR

A P

AR

A

LO

S M

OD

UL

OS

DE

PR

E E

SC

OB

ILL

A,

INM

ER

SIO

N, y

ES

CO

BIL

LA

R1 R2

NaClO

Page 24: Informe Mango

8.- SOLUCION PROPUESTA

Con el diagrama de instrumentación propuesto, a continuación se detalla en

forma justificada la función de cada uno de los dispositivos que se plantea

incluir con la finalidad de solucionar la problemática en estudio.

No hay explicación de elementos anteriores por cuanto este proceso se realiza

en forma manual.

MEMORIA DE ESPECIFICACIONES P&ID PROPUESTA PARA LA ETAPA DE

SELECCIÓN Y CALIBRADO

Clave Especificación

R1 y R2 Reactores según especificación en Ingeniería Básica

(dado el caudal de proceso y sabido el tiempo de uso

debe ser posible su determinación).

BD1 a BD4 Bombas Dosificadoras de Reactivo, especificaciones a

definir (según la dosis de hipoclorito).

CBD1 a CBD4 Controladores ON/OFF de Bombas Dosificadoras

(Arrancadores de estado sólido que permiten el

funcionamiento o detención de las bombas).

TK1 Estanque 1 de Hipoclorito de Sodio (lejía).

TK2 Estanque 2 de Hipoclorito de Sodio (lejía).

TEh1 y TEh2 Electrodos Transmisores de Temperatura a especificar.

TpH1 y TpH2 Electrodos Transmisores de pH a especificar.

AL1 y AL2 Alarmas ON/OFF, alto volumen de sonido.

TN1 y TN2 Transmisores de nivel bajo, ON/OFF.

Rombos Interruptores ON/OFF de discriminación de nivel eléctrico

(Para el PLC propuesto).

9.- PROCEDIMIENTO METODOLOGICO

Page 25: Informe Mango

Etapa donde la investigación empieza a establecer criterios de selección de

dispositivos según los requerimientos establecidos para la solución del

problema.

9.1.- Fuente de alimentación regulada

La Fuente Ininterrumpible de Suministro de Potencia

(UPS Uninterrumptible Power Supply), modelo

FERRUPS que van desde los 500VA a 18KVA para esta

aplicación es la mas adecuada.

Este equipo de protección suministra el voltaje de 220

voltios regulados, en el caso de corte suministro eléctrico

la transición a su banco de cuatro baterías de Níquel

Cadmio que permite alimentar el sistema es inmediato y permite que el sistema

funcione sin contra tiempos.

Además, de mantener el voltaje estabilizado elimina también los armónicos

generados en la línea comercial. También cuenta con un panel de control con

el que se puede programar su funcionamiento, visualizar las principales

informaciones como son voltaje de entrada, voltaje de salida, tiempo restante

de funcionamiento de las baterías en caso de corte, corriente de entrada, etc.

9.2.- Red sensor - actuador: ASi

El bus ASi es considerado uno de los sistemas de comunicación más sencillos

y con menos prestaciones, por lo que se emplea a nivel de campo en la parte

más baja de la pirámide de automatización. ASi es un sistema abierto definido

por el estándar europeo. EN 50295 y el estándar IEC 62026-2. La Figura 20a

muestra el esquema de distribución adoptado en estas redes.

Las características principales que posee el bus son:

Page 26: Informe Mango

Principio de funcionamiento basado en la técnica de sondeo con un maestro

y varios esclavos.

El tiempo máximo de ciclo es de 5ms. Es decir, en 5ms (máximo) se conoce

el valor de todos los esclavos.

Un maestro puede controlar hasta 31 esclavos, aunque este número llega a

62 para la versión 2.1 del protocolo, y también es ampliable mediante

repetidores.

Cada esclavo permite direccionar 4 entradas y 4 salidas digitales, y

adicionalmente, 4 bits de parámetros por cada esclavo, con un máximo de

248 entradas/salidas digitales.

Es posible la comunicación con módulos analógicos.

El direccionamiento de los esclavos es electrónico, mediante el maestro, o

un dispositivo específico de direccionamiento.

Admite cualquier topología de la red (incluyendo topologías mixtas), con una

longitud máxima de 100 metros sin repetidores con caída de tensión

máxima de 3V.

La tensión de operación de los esclavos debe estar entre 26,5V y 31,6 V.

Típicamente, la corriente de consumo de cada esclavo es de 200 mA. Tal y

como muestra la figura anterior, la instalación de esta red requiere como

elementos esenciales:

Un maestro de bus ASi: suele estar conectado a un autómata

programable o al elemento de control principal. También puede estar

conectado a una pasarela (gateway) que permita comunicarse con el

bus ASi desde diferentes dispositivos a través de una red de nivel

superior.

Una fuente de alimentación ASi: proporciona 30 VDC y hasta 8A

para alimentar a los elementos esclavos a través de un solo cable.

Adicionalmente es posible conectar otro tipo de tensión de

alimentación para proporcionar mayores corrientes si es necesario;

para ello, se instalan fuentes de alimentación que proporcionan

alimentación a través de cables adicionales de 24VDC (cable negro)

y 230 VAC (cable rojo).

Los esclavos del bus ASi: Existen dos tipos principales (Figura 21),

aquellos que integran el protocolo en el mismo elemento de

Page 27: Informe Mango

entrada/salida mediante la inclusión de un chip ASIC (circuito

integrado de aplicación específica), y aquellos módulos ASi

genéricos que disponen de 4 entradas/salidas de tensión para poder

conectarles cualquier elemento sensor/actuador binario tradicional.

Esta última opción resulta aconsejable para las instalaciones ya

existentes pues no es necesario sustituir los elementos, sino

únicamente los cables de conexión.

El cable de conexión: generalmente es cable plano de dos hilos no

apantallado. Su color amarillo y su muesca en un lado suele

identificarlo y facilitar la instalación. También es admisible el uso de

cable norma l de dos hilos con 1,5 mm2 de sección por hilo, tanto

apantallado como no apantallado, pero en este caso es necesario ser

más cuidadoso en la instalación para no confundir polaridades.

Existen algunos módulos esclavos que incorporan un “watchdog” o

vigilante supervisor que revisa continuamente la comunicación con el

maestro y actúan en caso de que ésta sea interrumpida o se

produzca la detección de errores (paridad y reenvío, etc.), poniendo

en modo de seguridad las entradas/salidas controladas por él. Si no

se reciben mensajes del maestro durante 40ms, las salidas pasan a

estar apagadas (off) o simulan un estado de reset continuo del

sistema. Las causas habituales de una pérdida de comunicación

pueden ser la rotura del cable, un fallo en el maestro (o su paso a

estado de parada), o bien una falta de direccionamiento del módulo.

La utilización de ASi en entornos con fuertes interferencias (sistemas

de soldadura, convertidores de frecuencia, por ejemplo) puede

hacerse sin problemas.

9.3.- Equipo PLC (rombos)

Page 28: Informe Mango

Su utilización se da fundamentalmente en instalaciones donde es necesario un

proceso de maniobra, control, señalización, por tanto, su aplicación abarca

desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones

industriales, control de instalaciones, etc.

Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad

de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la

modificación o alteración de los mismos, tenemos entre los equipos que cubren

nuestras necesidades, tales como:

a.- Micro-EH

El controlador programable Micro-EH es la elección

flexible para tareas de automatización.

Prestaciones destacadas

De 10 a 140 E/S

Procesamiento de datos analógicos.

Expandible.

Programación IEC 61131-3.

Salida tren de pulsos y PWM.

Entradas ininterrumpidas.

Microprocesador Super H de 32 bits RISC.

Entrada contador de alta velocidad.

Reloj a tiempo real.

Software de programación PROH.

b.- Web Controller

El controlador web junta diferentes funciones en un

solo aparato: PLC, Servidor Web y Gateway (puerta

de enlace). Con un tamaño realmente reducido, un

diseño compacto y sus amplias capacidades de

comunicación y conectividad, hacen a este

dispositivo ideal para un sinfín de aplicaciones.

Con las prestaciones del PLC HITACHI Micro-EH 10 (6 entradas / 4 salidas), el

WD10DR dispone de un Servidor Web y un Servidor de Correo incorporados

que le permiten la monitorización y forzado de variables PLC vía internet,

Page 29: Informe Mango

posibilitando a dispositivos como PCs, móviles, etc. el acceso a la red en planta

y el aviso automático cíclico o por eventos ocurridos en ésta.

El envío de e-mails se realiza desde el dispositivo debido a que integra un

servidor SMTP, configurando hasta 16 condiciones combinadas y a 8

direcciones destino, pudiendo personalizar el asunto del mensaje, cuerpo y

hasta 3 palabras (words) de datos por cada condición.

Prestaciones destacadas

Incremento de funciones relativas a seguridad.

Mayor capacidad para almacenar archivos HTML (hasta 40) de 4, 8 o

16Kb, con sus 320 Kb.

Soporte directo para DNS y función de certificación de usuario para e-

mails (POP previo a SMTP).

Comunicación vía serie habilitada, seleccionable entre protocolo

HITACHI pasivo, activo y como puerto de propósito general (para conexión

a todo tipo de dispositivos).

Ampliación de la memoria de datos de 4 a 16 K Palabras.

Mejoras en funciones de tratamiento de caracteres, contador por

pulsos, grabación de registros WR en flash, tratamiento de comentarios,

etc.

El modelo EH-WA23DR, con unas prestaciones más completas que el anterior:

13 Entradas / 10 Salidas, 2 Entradas Analógicas / 1 Salida Analógica,

posibilidad de expansión de entradas/salidas tanto digitales como analógicas,

conexión Ethernet 10/100, RS232/485, RTC incorporado, 50K Datos y 8K

Programa, hasta 320 archivos HTML, posibilidad de applets Java, descarga de

archivos por internet, etc.

c.- Serie H

Los PLC de la serie H de HITACHI están

diseñados para avanzados controles en

planta. Incorporan en sus CPU la más alta

tecnología actual, llegando a tiempos de

proceso de 0.05 µs/instrucción, lo que les

permite la automatización de todas aquellas tareas donde otros PLC más

Page 30: Informe Mango

pequeños no pueden llegar. Disponen de gran funcionalidad, flexibilidad y

facilidad de uso, Cuentan con un amplio espectro de módulos especiales y

permiten su ampliación hasta 4096 E/S (ilimitadas virtualmente vía red). Con

todos estos factores a favor, los PLC de la serie H son uno de los sistemas

preferidos para la automatización de procesos medianos y de gran escala.

Prestaciones destacadas

CPU de altas prestaciones con tiempo de proceso de 0.05

µs/instrucción.

Amplia gama de módulos especiales.

Expandible hasta 4096 E/S.

Módulos Fieldbus: ETHERNET, etc.

d.- EH-150 EHV

Las CPU EHV de HITACHI son compatibles con

una gran variedad de redes abiertas y se pueden

enlazar a sistemas de información de proceso

superiores, aprovechando toda la modularidad de

la serie EH-150.

La necesidad de conexión en red y conectividad es

cada vez más significativa a lo largo de la demanda para sistemas más rápidos

y reducidos en el área de la automatización industrial. Las nuevas CPU EHV

cumplen estos requerimientos gracias a sus altas prestaciones. Preparadas

para aplicaciones en sistemas de gran escala y con altas necesidades de

velocidad y conexión a otros sistemas, son ideales para el control de procesos

y la transferencia de datos sin necesidad de realizar grandes inversiones.

Prestaciones destacadas

20ns/instrucción básica; 1ms programa 80Kb (20000 pasos).

Capacidad de memoria de 96 768Kb, con memoria de hasta 1MB para

comentarios por separado.

Aprovechamiento de toda la modularidad de la serie EH-150

Hasta 4224 E/S (usando módulos de 64 E/S).

Interfaces Serie (232/422/485), USB (2.0) y Ethernet

(10BASE-T/100BASE-TX) como estándar.

Page 31: Informe Mango

Display LED de 7 segmentos con visualización de códigos de error sin

programación y posibilidad de personalización por parte del usuario.

Abierto a todos los Fieldbus: ETHERNET, PROFIBUS, DEVICENET,

MODBUS, etc.

9.4.- Bomba dosificadora

9.5.- Arrancadores de estado sólido

a.- SIRIUS 3RW30

Gracias a su control de 2 fases, la

corriente se mantiene a un valor

mínimo en las tres durante todo el

Page 32: Informe Mango

tiempo de arranque. Debido a su influencia en el voltaje ese evitan los picos de

corriente y par, que por ejemplo en el caso de los arrancadores Estrella-Delta

son inevitables. Es de tamaño compacto y sus tres funciones son fáciles de

parametrizar (Inicio de rampa de voltaje, tiempo de rampa y tiempo de frenado

suave).

Características:

Pueden combinarse con componentes SIRIUS; interruptores,

contactores y relevadores de sobrecarga.

Arranque y paro suaves.

Monitoreo de estado y falla.

Control optimo de accionamientos de hasta 75 Hp.

Torque y corriente reducidos en el arranque.

Contactor de bypass integrado.

Poca pérdida de potencia en servicio de operación continua.

b.- SIRIUS 3RW40

El SIRIUS 3RW40 es la solución perfecta para potencias de

hasta 350 Hp. Al igual que el arrancador 3RW30, el 3RW40

también es la solución para sustituir los arranques estrella-

delta incluso en un rango de potencias mayor.

Este arrancador tiene un innovador control en dos fases

único en el mundo, además de ser el más compacto.

Características:

Rampa de voltaje para arranque y parada.

Limitador de corriente.

Contactor de bypass integrado.

Protección de sobrecarga ajustable para el motor.

Monitoreo de estado y falla.

Diseño compacto.

Page 33: Informe Mango

Fácil instalación y puesta en servicio.

Rango de temperatura de operación -25°C a +60°C.

c.- SIRIUS 3RW44

Gracias a sus funciones avanzadas, el arrancador

SIRIUS 3RW44 cubre prácticamente todas las

aplicaciones, aun en los arranques más difíciles.

Con su innovador sistema de control de par, puede ser

usado para motores de hasta 1000 HP a 440 V conectado

en línea, y hasta 1700 HP a 440 V en delta interior.

Diseñado para un manejo simple a través de su amigable menú en display.

Características:

Arranque suave con diferentes características: rampa de voltaje, control

de torque, limitación corriente.

Función de arranque y parada de bombas.

Freno de corriente directa.

Contactor de bypass integrado.

Circuito estándar (3 hilos) y circuito delta interior (6 hilos).

Protección de sobrecarga ajustable para el motor.

Display con iluminación.

Monitoreo de estado y falla.

Comunicación PROFIBUS DP opcional.

Entradas y salidas programables.

Entrada para termistor.

Diseño compacto.

Page 34: Informe Mango

9.6.- Sensor de PH

Page 35: Informe Mango

9.7.- Sensor de temperatura

9.8.- Alarma audible ON/OFF

Page 36: Informe Mango

9.9.- Software de programación

a.- Pro-H

El Software de programación Pro-H de

HITACHI es la herramienta universal

para toda la serie de PLC’s. Con

tecnología de 32 bits, dispone de

múltiples formas de edición de

programas a su elección, consiguiendo

una importante reducción en los

tiempos de desarrollo y depuración.

Prestaciones destacadas

Estándar acorde a la normativa IEC 61131-3.

Dispone de instrucciones específicas para los PLC’s de la Serie H.

Funcionamiento bajo Microsoft Windows 95/98/NT/2000/ME/XP.

5 editores de programa: LD, IL, FBD, SFC, ST

Librería de bloques de funciones (con asistente).

PLC virtual integrado para test y depuración.

Fácil manejo de proyectos.

Numerosas funciones en línea.

b.- OPC Server

HITACHI OPC Data Access Server permite la conexión de aplicaciones cliente

como SCADA o HMI para la adquisición de datos vía Serie o Ethernet (TCP o

UDP), para que lean o escriban sobre registros específicos de PLC’s de

Page 37: Informe Mango

HITACHI de las series H-250, 252, 302, 702, 1002, 2002, 4010, Micro-EH y

EH150.

Prestaciones destacadas

Funcionamiento bajo Microsoft

Windows 95/98/NT4/2000/ME/XP.

Conexión vía Serie o Ethernet.

Permite lectura de bloques

consecutivos de registros,

optimizando la comunicación.

Comunicación en modo ASCII

o Binario.

Permite crear archivos de registro de comunicación (logs).

Dispone de monitor local de registros del PLC.

Propiedad Tag Quality para cada registro accedido, indicando el estado

de comunicación.

Amplio conjunto de Virtual Tags como Clients Connected,

COMMIPAddress, etc., muy útil para la creación de pantallas de

diagnóstico en programas cliente.

Page 38: Informe Mango

CONCLUSIONES

En las plantas de empaque de mango para exportación en nuestra región Grau

específicamente en la zona de Tambogrande todas las empresas utilizan líneas

de procesos manuales o sin automatizar, esto le da poco dinamismo a nuestros

procesos.

A pesar que muchas de estas les representa perdidas y altos costos de

producción tener estas líneas manuales, SUNSHINE EXPORT S.A.C. líder en

exportación de mango quiere invertir en líneas de procesos mas dinámicas y

fiables que solo le puede dar un sistema automatizado motivo de nuestra

investigación y desarrollo.

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BIBLIOGRAFIA

DIRECCIONES INTERNET:

http://es.wikipedia.org/wiki/Bus_de_datos

http://www.sunshineperu.com/nosotros_somos.html

http://www.dc-productos.com/bestpower.pdf

http://pdf.directindustry.es/pdf/ifm-electronic/sistema-de-bus-as-interface