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MONTAJE Y PROGRAMACION DE UN PLC ALLEN BRADLEY EN EL EQUIPO DE COLOR ELCOSAN
CARLOS ANTONIO ALVAREZ RODRIGUEZ
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y MECANICA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA
SANTIAGO DE CALI 2006
MONTAJE Y PROGRAMACION DE UN PLC ALLEN BRADLEY EN EL EQUIPO DE COLOR ELCOSAN
CARLOS ANTONIO ALVAREZ RODRIGUEZ
Pasantía para optar el título de Ingeniero Eléctrico
Director HEBERT GONZALEZ Ingeniero Eléctrico
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y MECANICA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA
SANTIAGO DE CALI 2006
Nota de aceptación: Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad Autónoma de Occidente para optar al título de Ingeniero Eléctrico.
HEBERT GONZALEZ
Director
Santiago de Cali, junio 21 de 2006
CONTENIDO
Pag.
RESUMEN
INTRODUCCIÓN 9 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 11 2. MARCO TEORICO 12 3. ANTECEDENTES 14 4. OBJETIVOS 15 4.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS 15 5. JUSTIFICACIÓN 16 6. METODOLOGÍA 17 7. DESARROLLO DEL PROYECTO 18 8. PRESUPUESTO 26 9. FINANCIACION 27 10. CONCLUSIONES 28 11. RECOMENDACIONES 29
BIBLIOGRAFÍA 30
LISTA DE TABLAS
Pág. Tabla 1. Presupuesto para el Proyecto 26
LISTA DE FIGURAS
Pág. Figura 1. Equipo Elcosan 10 Figura 2. Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia 21 Figura 3. Panel de Alarmas Gabinete de Potencia 22 Figura 4. Tiristores Etapa de Potencia 22 Figura 5. Transformador Etapa de Potencia 23 Figura 6. Gabinete Eléctrico de Programas 23 Figura 7. Doble Fondo PLC Allen Bradley 24 Figura 8. Gabinete Eléctrico de Mando 24 Figura 9. Tanque de Proceso 25
LISTA DE ANEXOS
Pág. Anexo 1. Programa del PLC - Diagrama en Escalera del PLC 31 Anexo 2. Resumen Formato IEEE 41
RESUMEN
El equipo ELCOSAN genera una salida de 0 a 36 voltios en dos fases, la primera fase es de voltaje DC y la segunda fase es de voltaje AC, ambas con unas rampas de tiempo y voltaje programables por el operario. Si el color no fue el deseado se puede agregar una etapa de corrección, que consiste en darle mas tiempo a la fase de AC Para llevar a cabo la marcha del equipo se introduce los perfiles dentro del tanque de proceso, por medio de un polifasto, si la solución química no esta entre 25o C y 28o C, el equipo no da inicio. Igualmente, si los contactos en el tanque de trabajo no están cerrados accionando un interruptor de presión a 100 psi. Si estas condiciones iniciales se cumplen se pasa a revisar los paneles de alarmas de los gabinetes eléctricos de mando y potencia; si no existe ninguna anomalía el operario programa las rampas de voltajes y el tiempo de la primera fase en el gabinete de programas, como también el tiempo de la segunda fase en el gabinete de mando. Después de realizar este procedimiento se pulsa el botón de arranque y el PLC realiza toda la secuencia de control, si sucediese algún problema en la secuencia, se podría revisar fácilmente el programa del PLC en línea con un PC. Finalmente el operario revisa los tonos de los perfiles y si fuese necesario corregir el color, se programa un tiempo de corrección adicional accionando el pulsador Corrección. Para volver a ajustar otras referencias o volver a repetir la secuencia simplemente se acciona el pulsador fin de programa.
9
INTRODUCCIÓN
Como trabajo de grado se realizó una pasantía en el Área de Acabados de la empresa ALUMINA S.A., la cual consistió en el desarrollo de un proyecto para el cambio de la lógica cableada por lógica programada (PLC) en un equipo marca ELCOSAN, equipo que realiza el proceso de dar diferentes colores a los perfiles de aluminio según demanda el mercado.
El equipo ELCOSAN realiza un proceso de coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado.
La tecnología ELCOSAN está basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de estaño, cobre y manganeso en medio ácido sulfúrico.
El equipo ELCOSAN tiene las siguientes características:
Entrada: 440 Volt. 3 fases
Salidas: 0 -35 Volt. Regulable 7000 Amp. AC ó 3000 Amp. DC Potencia Eléctrica: 245 Kw Un panel de programas donde se ajustan las distintas referencias (potenciómetros) para la regulación de la salida de voltaje (de 0 a 35 Volt.) Un tanque de fibra de vidrio donde se procesa los perfiles entre un ánodo y un cátodo. Una estación de control donde el operario ajusta el tiempo del proceso y da marcha o paro al equipo (ver figura 1)
10
Figura 1. Equipo Elcosan
11
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El equipo ELCOSAN presenta un atraso tecnológico evidenciado por una lógica cableada controlada por más de 270 contactos y otros componentes de accionamiento eléctricos. Esta cantidad de contactos de los relés hace que los tiempos de parada por fallas sean muy largos, además los mantenimientos, limpieza y cambios de estos por deterioro son muy frecuentes, aumentando los costos de mantenimiento y de producción por reprocesos del material. El panel de Programas no tiene suficiente espacio para detectar fallas. Las referencias para lograr los diferentes colores se ajustan por potenciómetros cuyas señales pasan a través de muchos contactos, generando el debilitamiento o pérdida de estas. En el panel de control no existe espacio suficiente para realizar controles de variables nuevas que requiere el equipo para mejorar la calidad del producto. No se tienen normalizadas las referencias de las señales de los potenciómetros para unos colores determinados ya que estas varían mucho y el operario tiene que hacer ajustes constantes. La adición de los productos químicos y el control de temperatura de los tanques se hacen de forma manual.
12
2. MARCO TEORICO
El equipo ELCOSAN realiza un proceso de coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado.
La tecnología ELCOSAN está basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de Estaño, cobre y manganeso en ácido sulfúrico. El equipo ECOLSAN esta conformado por: Una fuente de potencia que proporciona un voltaje variable desde 0 voltios hasta 36 voltios en dos fases; la primera fase suministra un voltaje DC, el cual se encarga de preparar la capa anodica del aluminio y la segunda fase suministra un voltaje AC, durante la cual se deposita el electrolito a base de estaño en la capa anódica del perfil de aluminio. Los valores de salida de voltaje y el tiempo de duración son prefijados por el operario según el color que desean obtener. El tanque de trabajo está fabricado en fibra de vidrio, en un extremo tiene un ánodo y en el otro un cátodo; este tanque contiene una solución química compuesta por: ácido sulfúrico, sulfato de estaño, estabilizadores y agua, dentro de cual se depositan los perfiles de aluminio, y por los cuales pasa una corriente generada por la fuente de potencia. El panel de programa es un gabinete donde se ajustan las rampas y los tiempos del proceso por medio de potenciómetros. La estación de mando donde el operario realiza el paro y arranque del equipo. La secuencia de operación del equipo es la siguiente: - Se verifica la temperatura del tanque 20°C -/+ 2°C. - Se introducen los perfiles de aluminio previamente ajustados a una barra
principal - Se cierran los contactos manualmente por un mando neumático. - Se prefijan las rampas de voltajes de la primera y segunda fase por medio de
unos potenciometros ubicados en el armario de control. - Se prefijan los tiempos de cada fase por medio de temporizadores. - Los valores de las rampas y los tiempos definen el color del perfil de
aluminio.
13
- Se da inicio al proceso por medio de un pulsador (marcha) y la secuencia de las rampas, los tiempos y las alarmas del sistema se realizan a través de la lógica cableada.
- El operario retira los perfiles mediante un polipasto y verifica el color con respecto a un patrón, si no se llega al color deseado se sumerge de nuevo los perfiles en el tanque y se da un tiempo de reposición hasta que el tono deseado.
14
3. ANTECEDENTES Actualmente los equipos de coloración que diseña y ofrece ALSAN, son comandados por un PLC, en la parte de control. Las referencias de voltajes y tiempos son ingresados como datos a través de una pantalla (interfase de operario), los cuales llegan a través de una red de comunicación al PLC. La parte de potencia del equipo ELCOSAN no varía mucho, se ha ampliado la capacidad de corriente hasta 40.000 Amperios. Para mejorar la uniformidad de los colores se realiza una programación electrónica adaptada especialmente a electrolitos con un PH entre 4 a 6. También se da la opción por parte de la empresa ALSAN de realizar la repotencialización el equipo por medio de su personal técnico, pero este resulta muy costoso como se detalla en la justificación. Para mejorar el proceso de Coloración en la Empresa Alúmina se ha aumentado la frecuencia de los mantenimientos preventivos para disminuir los tiempo de paros y reprocesos de material, pero no ha sido la solución óptima a los problemas presentados, por este motivo se optó por realizar este proyecto.
15
4. OBJETIVO GENERAL
Con el fin de mejorar la calidad del producto, disminuir los tiempos de paro y los mantenimientos correctivos y preventivos, se actualiza tecnológicamente el control del equipo ELCOSAN mediante la programación de un PLC Allan Bradley , El alcance el proyecto era realizar el programa y toda la documentación de la parte de control nueva. La parte del montaje correrá por cuenta del personal de Montajes de Proyectos de la empresa Alumina S.A. 4.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS
� Estudiar la secuencia de control del equipo en lógica cableada � Cambiar la lógica cableada por lógica programada en la etapa de control deL
equipo ELCOSAN � Revisión de estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN � Programar nuevas secuencias de control para mejorar la calidad en variables
como temperatura y adición automática de químicos. � Dejar todo el proyecto debidamente documentado así:
• Diagrama de Potencia • Diagrama de Control • Programa del PLC • Manual de Funcionamiento
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5. JUSTIFICACIÓN
En el Equipo ELCOSAN se procesan 300 toneladas de aluminio en el mes, de las cuales, por problemas eléctricos, se reprocesan 3 toneladas mensuales El proceso de coloración de un Kilo de aluminio cuesta $2.000, es decir $2.000.000 la tonelada. El costo del reproceso, por problemas eléctricos, asciende a $6.000.000 por mes. Si durante el reproceso se pierden las tolerancias de las medidas del perfil exigidas por el cliente, las pérdidas se aumentan. Estas pérdidas tienen un costo de $10.600.000 por tonelada. El índice de pérdidas por este concepto es de 0.5 toneladas por mes. El objetivo de tiempos perdidos en el Departamento de Mantenimiento es el 4% del total de las horas programadas por producción. Este objetivo no se cumple debido a las fallas eléctricas mencionadas con anterioridad. Actualmente este indicador se encuentra en un 10%. La empresa ALSAN presentó la oferta para repontecializar el equipo, resultando muy costosa debido a: . Diseño del Programa - $80.000.000 . Montaje del Control y puesta en marcha - $1.200.000 diarios . Tiempo estimado - 15 días . Tiquetes aéreos, alojamiento y transporte del técnico durante las pruebas La repotenicalización del equipo ELCOSAN representa grandes beneficios para la empresa en el mejoramiento de la calidad del producto, disminución de costos en el Área de Mantenimiento y Producción. Beneficios específicos:
• Disminución de tiempos de paro por daños • Disminución de mantenimientos preventivos y correctivos • Mayor aprovechamiento de los productos químicos (evitar el desperdicio) • Mayor productividad • Normalización de referencia de colores •
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6. METODOLOGÍA o Recolectar toda la información del equipo ELCOSAN o Verificar que los planos estén acorde a la secuencia real del equipo o Consultar con el Fabricante (ALSAN) los cambios que se vayan a llevar a cabo o Sacar listado de entradas y salidas o Seleccionar el equipo apropiado para la aplicación o Realizar la programación del autómata o Revisión de estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN o Simular el control de la programación o Realizar documentación o Realizar montaje del autómata o Realizar pruebas
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7. DESARROLLO O EJECUCION DEL PROYECTO
o Se recolectó la siguiente información del equipo ELCOSAN:
Planos eléctricos de control y potencia, plano número 9677 Manual de funcionamiento del equipo Conexiones en borneras de: la caja de mandos, tablero de control y tablero de potencia Manual de fallas del equipo
o Se verificó punto a punto toda la lógica cableada con los planos de control
eléctrico, encontrando algunas modificaciones en el circuito de control que no quedaron documentadas en los planos. Se procedió a hacer la respectiva documentación.
o Se consultó con el Fabricante los cambios que se realizaron. Se hizo
contacto con la persona encargada de la parte de diseño en controles eléctricos en ALSAN (España), Sr. Francisco Graña, quien no vio ningún inconveniente en el desarrollo del proyecto. Sin embargo hizo la siguiente recomendación:
Que se cambiara el panel de programas (potenciometros) por una interfase entre el operario y la máquina, para prefijar las referencias de los diferentes colores y tener un diagnóstico más amplio de alarmas y estado del equipo en general.
o Después de realizar los puntos anteriores y con un diagrama de control y
potencia actualizado se definió el listado de entradas y salidas y se determinó cuantos módulos se necesitaron para el PLC, tal como se especificó en el presupuesto.
Otra consideración para seleccionar el tipo de módulo de salida que se necesitó, fue la potencia necesitada para activar los elementos finales de control y las salidas de voltaje de los módulos fueron escogidas en AC, como se especificó en el presupuesto.
o De acuerdo a los módulos determinados en el punto anterior se seleccionó el
chasis apropiado para la aplicación y de acuerdo a la carga instalada entre los módulos y el chasis, se seleccionó la fuente. Después, se seleccionó un
19
sistema de comunicación Control Net, este sistema ya esta siendo utilizado en otros procesos.
o Posteriormente se hizó el pedido de los módulos requeridos para el PLC
marca Allen Bradley a la empresa Melexa. Como Alumina ya contaba con licencias para programar el PLC, se procedió a la realización de este, tomando como base el plano de control eléctrico.
Durante la programación en RS Logix 5000, Versión 13.3, se conservó la misma documentación y numeración de los componentes de relevación de los planos de control eléctrico.
o Se revisó el estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN y a
pesar que este ha sido muy estable, se encontraron las siguientes anomalías:
� El tanque de trabajo donde se realiza el proceso de electrolisis era metálico revestido por un capa de fibra, porque se necesita que este sea totalmente aislado, pero por causa del tiempo y lo agresivo el área esta capa se fue deteriorando por la parte inferior del tanque. Se realizaron mediciones con un equipo de aislamiento marca Fluke a 500 voltios y se encontró que el tanque estaba aterrizado y no era recomendable repararlo con un nuevo revestimiento, porque según el personal técnico de ALSAN, debe ser totalmente plástico.
Esta sugerencia fue aceptada y el tanque se cambió, lo que generó un primer retrazo en la realización del proyecto
� Se encontraron desgastados los contactos de la etapa de rectificación y
las caras de los tiristores referencia SKT-1200/12, lo cual podría causar un daño en esta parte.
Se procedió a cambiar 4 tiristores ya que no realizaba un buen asentamiento y los ocho contactos correspondientes a las caras de los tiristores cambiados, se mandaron a rectificar. Se tuvo en cuenta la recomendación del Sr. Graña, Técnico del ALSAN de comprar y aplicar una pomada de plata para aplicarle a las caras de los tiristores, con el fin de evitar el problema anterior.
20
� Las escobillas del transformador se encontraron muy desgastadas, a tal punto que el soporte de una de ellas estaba rozando con una de las bobinas del transformador y estaba deteriorando el aislamiento de ésta.
Se contacto con empresas que prestan el servicio de bobinado, como Transformadores de Colombia y Confecciones Eléctricas para reparar la bonina deteriorada. Estas empresas indicaron que no tenían los mecanismos para la reparación, teniendo que importar una desde España. Por causa del desgaste de las escobillas el aceite en el cual esta inmerso el transformador se contaminó, motivo por el cual se tuvo que cambiar y hacer mantenimiento al todo el transformador en general. La instalación de la bobina importada y el mantenimiento del transformador fue hecho por Transformadores de Colombia.
o Se hizo la simulación de las secuencia de los tiempos de los programas, operando bien.
o Se realizó toa la documentación del proyecto, de la siguiente manera:
• Diagrama de Potencia • Diagrama de Control
• Programa del PLC – Diagrama en Escalera del PLC (ver anexo 1)
• Manual de Funcionamiento
El equipo ELCOSAN genera una salida de 0 a 36 voltios en dos fases, la primera fase es de voltaje DC y la segunda fase es de voltaje AC, ambas con unas rampas de tiempo y voltaje programables por el operario. Si el color no fue el deseado se puede agregar una etapa de corrección, que consiste en darle mas tiempo a la fase de AC Para llevar a cabo la marcha del equipo se introduce los perfiles dentro del tanque de proceso, por medio de un polifasto, si la solución química no esta entre 25o C y 28o C, el equipo no da inicio. Igualmente, si los contactos en el tanque de trabajo no están cerrados accionando un interruptor de presión a 100 psi. Si estas condiciones iniciales se cumplen se pasa a revisar los paneles de alarmas de los
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gabinetes eléctricos de mando y potencia; si no existe ninguna anomalía el operario programa las rampas de voltajes y el tiempo de la primera fase en el gabinete de programas, como también el tiempo de la segunda fase en el gabinete de mando. Después de realizar este procedimiento se pulsa el botón de arranque y el PLC realiza toda la secuencia de control, si sucediese algún problema en la secuencia, se podría revisar fácilmente el programa del PLC en línea con un PC. Finalmente el operario revisa los tonos de los perfiles y si fuese necesario corregir el color, se programa un tiempo de corrección adicional accionando el pulsador Corrección. Para volver a ajustar otras referencias o volver a repetir la secuencia simplemente se acciona el pulsador fin de programa. El equipo ELCOSAN tiene un tanque de proceso y tres gabinetes eléctricos distribuidos así:
• Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia En este gabinete se encuentra un panel de alarmas y toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN, como los transformadores, los tiristores e interruptores (ver figura 2, 3, 4 y 5)
Figura 2. Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia
22
Figura 3. Panel de Alarmas Gabinete de Potencia
Figura 4. Tiristores Etapa de Potencia
23
Figura 5. Transformador Etapa de Potencia
• Gabinete Eléctrico de Programas
En este gabinete se encuentran todos los potenciometros para programar las rampas de voltajes y de tiempos del equipo. También queda ubicado el doble fondo donde esta instalado el PLC (ver figura 6 y 7)
Figura 6. Gabinete Eléctrico de Programas
24
Figura 7. Doble Fondo PLC Allen Bradley
• Gabinete Eléctrico de Mando
Está compuesto por: un panel de alarmas, los pulsadores de paro y arranque del equipo, un amperímetro análogo de 0 – 8000 Amp y un voltímetro análogo de 0 – 32 v. En este gabinete el operario selecciona los programas I, II ó III, ajusta los tiempos del la segunda fase y tiempos de corrección (ver figura 8)
Figura 8. Gabinete Eléctrico de Mando
25
• Tanque de Proceso
En este tanque se depositan los perfiles de aluminio para ser coloreado mediante un proceso electroquímico (ver figura 9)
Figura 9. Tanque de Proceso
o Se está esperando un espacio de tiempo para realizar el montaje ya que la empresa tiene muchos compromisos de producción.
o Realizar pruebas
26
8. PRESUPUESTO Las consultas se pueden realizar con el personal de soporte técnico de MELEXA, empresa por medio de la cual se adquirirán los equipos. Los servicios que se necesiten para realizar las consultas como fax, teléfono, Internet, correo se prestarán por parte de la empresa Alumina S.A., al igual que los gastos de transporte y alimentación (ver tabla 1). Tabla 1. Presupuesto para el Proyecto
Equipos Referencia Marca Cant. Und. Precio Sub-Total
Chasís de 13 slots 1756-A13/8 Allen Bradley 1 UND $ 2.350.000 $ 2.350.000
Módulo de 8 entradas 2756-IF8/A Allen Bradley 2 UND $ 1.605.987 $ 3.211.974
Módulo Flex I/O de 4 entradas análogas 1794-IF41 Allen Bradley 2 UND $ 1.750.118 $ 3.500.236
Fuente Flex I/O 120 vac/24 VDC 1794-PS13 Allen Bradley 1 UND $ 325.128 $ 325.128
Módulo de 16 entradas 24 VDC 1746-IB16 Allen Bradley 2 UND $ 515.705 $ 1.031.410
Módulo Control Net BRIDGE 1756-CNBR Allen Bradley 1 UND $ 3.091.000 $ 3.091.000
Módulo de Comunicación dos canales DH+/RIO 1756-DHRIO Allen Bradley 1 UND $ 2.773.000 $ 2.773.000
Módulo de 4 salidas análogas de voltaje 1756-OF4 Allen Bradley 1 UND $ 1.800.000 $ 1.800.000
Módulo Flex I/O de 8 entradas 24 VDC 1794-IB8 Allen Bradley 1 UND $ 1.600.000 $ 1.600.000
Módulo de memoria CAT 17712-MS Allen Bradley 1 $ 720.000 $ 720.000
$ 20.402.748
Materiales Referencia Marca Cant. Und. Precio Sub-Total
Canaleta plástica con tapa AK2-GA39 Telemecanique 6 UND $ 32.118 $ 192.708 Cable No. 16 aislado, por 600 voltios, tramos de 100 metros 3 UND $ 282.000 $ 846.000
Terminales de punta color negro y rojo para cable No. 16 30 UND $ 15.314 $ 459.420
Anillos marcadores de letras y números 50 UND $ 2.571 $ 128.550
$ 1.626.678
TOTAL $ 22.029.426
27
9. FINANCIACION
En cuanto a la Financiación para este proyecto la empresa ALUMINA S.A. se hará cargo de todos los gastos.
28
10. CONCLUSIONES
� Se logró el alcance del proyecto, realizar el programa y probar la secuencia de control, se conservó en el programa los mismos comentarios y nombres de los elementos de relevacion del plano eléctrico de control.
� Se debe tener en cuenta el tiempo de consecución de los repuestos
importados, por ejemplo los tiristores de potencia, ya que los almacenes y representantes no manejan mínimos de almacén, a pesar que en el proyecto la mayor dificultad y retraso fue la construcción de la bobina que se encontró deteriorada durante la revisión del equipo. Esta fue fabricada en España por la empresa ALSAN ya que localmente no se pudo fabricar ni reparar.
� La idea de la empresa ALUMINA es realizar la automatización del proceso,
instalar un sistema de control y adquisición de datos con una red de comunicación entre los diferentes procesos y equipos periféricos. No se realiza toda la automatización por motivos de recursos de dinero y disposición de tiempo de la maquina. Se empezó con la adquisición y programación del PLC. El próximo paso será adquirir y programar una interfaces con el operario.
� Las anomalías encontradas en la revisión de la etapa de potencia evitaron
un daño severo en el equipo.
� El cambio del tanque de trabajo disminuyó los tiempos de proceso para todas las referencias, motivo por el cual se disminuyó el consumo de energía en la máquina, ya que se midió el consumo antes y después del cambio de tanque con un analizador de redes marca Circuitor.
� En la empresa ALUMINA existen dos equipos Elcosan se compararon,
planos eléctricos y manuales de ambos equipos comprobando el mismo funcionamiento, por esta razón cuando la empresa tenga los recursos de tiempo y dinero se puede realizar el mismo proyecto para el otro equipo.
29
11. RECOMENDACIONES
� Se recomienda incluir en el mantenimiento preventivo de los equipos
Elcosan, desarme y revisión de toda la etapa de potencia, con frecuencia semestral.
� Sacar el transformador de potencia y revisar físicamente estado de
escobillas, portaescobillas y estado en general de las bobinas.
� El gabinete eléctrico de programación debe quedar bien cerrado, solo la Recirculacion de aire a través de los filtros, porque el área presenta muchos vapores químicos.
� Se debe programar limpieza de módulos, fuente y chasis del PLC cada dos
meses, cambio de filtros mensualmente. � Revisar y ajustar los conectores del polo a tierra para protección del equipo
cada seis meses.
� Guardar una copia del programa del PLC y estar comparándola periódicamente, para evitar cambios en el programa que afecten el funcionamiento normal de equipo, si realizan una modificación asegurarse que quede registrada.
30
BIBLIOGRAFÍA
ALVAREZ-SCHAER S.A., ALSAN. Anodizado. Barcelona, España: ALSAN, 1974. [Consultado el 18 de enero de 2006]. Disponible en Internet: <http://www.alsan.es/anodizado/coloración.htm> INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Normas colombianas para la presentación de trabajos de investigación. Segunda actualización. Santafé de Bogota, D.C.: ICONTEC, 1995. p. 24. NTC 1486 MANUALES ALLEN BRADLEY, Manual de Funcionamiento Equipo Ecolsan. Selection Guide, Rockwel Automation. Barcelona, España. Alianza, 1981. p. 546.
31
Anexo 1. Diagrama en Escalera PLC
0
PROTECCION 1 Y 2 FASE
R5
MARCHA GENERALR3
1
DEFECTO GENERALR12
MARCHA 1 FASER13
/
PROTECCION 1 Y 2 FASE
R6
PROTECCION 1Y 2 FASE
R4/
MARCHA 2 FASER24
PROTECCION 1 Y 2 FASE
R5
2
DEFECTO GENERALR12
MARCHA 1 FASER13
PROTECCION 1Y 2 FASE
R4
3
DEFECTO GENERALR12
MARCHA 2 FASER24
PROTECCION 1 Y 2 FASE
R6
VOLTIMETROR7
4
PULSADOR REARMAR
PR
REARMAR EQUIPOR8
5
DETECTOR DE FASE
R9
REARMAR EQUIPOR8
DETECTOR DE FASE
R9
6
SOBRE_TEMP_RECTIFI
R10
REARMAR EQUIPOR8
SOBRE_TEMP_RECTIFI
R10
7
FUSION FUSIBLES PRIN
R11
REARMAR EQUIPOR8
FUSION FUSIBLES PRIN
R11
8
DETECTOR DE FASE
R9
SOBRE_TEMP_RECTIFI
R10
FUSION FUSIBLES PRIN
R11
DEFECTO GENERALR12
Timer On DelayTimer On DelayTimer On DelayENDN
Timer On DelayENDN
Timer On DelayENDN
Timer On DelayENDN
Timer On DelayENDN
Timer On DelayENDN
Timer On DelayENDN
Timer On Delay
32
9
MARCHA EQUIPOM
TIEMPO PREPARADO
T11
/
PARO TOTALPT
MARCHA 1 FASER13
/
PREPARACION 2 FASER19
/
PARO EQUIPOI3
DEFECTO GENERALR12
MARCHA 1 FASER13
10
MARCHA 1 FASER13
ENDN
Timer On DelayTimer T1Preset 1800000Accum 0
TON
TIEMPO PRIMERA FASE
MARCHA RELES TIRISTORES
R14
11
MARCHA 1 FASER13
/
INVERSOR TEMPO 1FASE
T3ENDN
Timer On DelayTimer T2Preset 100000Accum 0
TON
INVERSOSR TEMP 1FASE
12
MARCHA 1 FASER13
INVERSOSR TEMP 1FASE
T2ENDN
Timer On DelayTimer T3Preset 1800000Accum 0
TON
INVERSOR TEMPO 1FASE
13
MARCHA 1 FASER13
/R37
VELOCIDAD 1 FASER16
14
eeeeeeeee
TIEMPO PRIMERA FASE
T1ENDN
Timer On DelayTimer T4Preset 200000Accum 0
TONTIEPO DE ESPERA
15
PREPARACION 2 FASER19
ESPERAR17
/
PARO TOTALPT
ESPERAR17
/
MARCHA 2 FASER24
ESPERAR17
PREPARACION 2 FASER19
16
TIEMPO INTERMEDIOT5
AUX TIEPO INTERR18
17
DISMINUYE CERCAR48
AUMENTA CERCAR49
R37
33
18
DEFECTO GENERALR12
/
AUX PARO PARCIAL
R38/
PREPARACION 2 FASER19
ESPERAR17
/
MARCHA 1 FASER13
TENSION ARRANQUE 1 FASE
R20
ENDN
Timer On DelayTimer T11Preset 20000Accum 0
TON
TIEMPO PREPARADO
19
PREPARACION 2 FASER19
SW PROGRAMA 1CN4_1
PROGRAMA 1R21
20
PREPARACION 2 FASER19
SW PROGRAMA 2CN4_2
PROGRAMA 2R22
21
PREPARACION 2 FASER19
SW PROGRAMA 3CN4_3
PROGRAMA 3R23
22
DEFECTO GENERALR12
/
PARO EQUIPOI3
TIEPO DE ESPERAT4
ENDN
Timer On DelayTimer T5Preset 50000Accum 0
TONTIEMPO INTERMEDIO
23
eeeeeeeeee
/
PARO PARCIALPP
TIEMPO DE PROGRAMA
T8
TIEMPO DE CORRECION
T7
TIEPO DE ESPERAT4
PREPARACION 2 FASER19
DEFECTO GENERALR12
MARCHA 2 FASER24
24 /
PARO PARCIALPP
/
TIEMPO DE PROGRAMA
T8
MARCHA EQUIPOM
TIEMPO DE PROGRAMA
T8
SW_CORRECION COLOR
I4/
TIEMPO DE CORRECION
T7
AUX CORRECION COLOR
R25
AUX CORRECION COLOR
R25
25 /
PARO PARCIALPP
TIEMPO DE PROGRAMA
T8
AUX PARO PARCIAL
R38/
AUX CORRECION COLOR
R25ENDN
Timer On DelayTimer T6Preset 30000Accum 0
TON
TIEMPO DE ALARMA
AUX FINAL DE PROGRAMA
R26
34
26
AUX CORRECION COLOR
R25
R40
27
MARCHA 2 FASER24
R39
28 /
PARO TOTALPT
TIEMPO DE PROGRAMA
T8
SW_CORRECION COLOR
I4ENDN
Timer On DelayTimer T7Preset 5000000Accum 0
TON
TIEMPO DE CORRECION
29 /
PARO TOTALPT
ENDN
Timer On DelayTimer T8Preset 600000Accum 0
TON
TIEMPO DE PROGRAMA
30 /
TIEMPO DE ALARMA
T6
AUX FINAL DE PROGRAMA
R26
ALARMA
31
MARCHA 2 FASER24
/
INVERSOR TEMP_UP
T10ENDN
Timer On DelayTimer T9Preset 500000Accum 0
TON
INVERSOR TEMP LOW
32
eeeeeeeee
MARCHA 2 FASER24
INVERSOR TEMP LOWT9
ENDN
Timer On DelayTimer T10Preset 50000Accum 0
TON
INVERSOR TEMP_UP
33
PROGRAMA 1R21
/
TENSION INTERMEDIA
R29/
TENSION FINALR30
TENSION DE ARRANQUE
R28
34
PROGRAMA 1R21
MARCHA 2 FASER24
TENSION INTERMEDIA
R29
/
TENSION FINALR30
TENSION INTERMEDIA
R29
35
PROGRAMA 1R21
AUX TIEPO INTERR18
TENSION FINALR30
36
PROGRAMA 2R22
/
TENSION INTERMEDIA
R32/
TENSION FINALR33
TENSION DE ARRANQUE
R31
35
37
PROGRAMA 2R22
TENSION INTERMEDIA
R32
MARCHA 2 FASER24
/
TENSION FINALR33
TENSION INTERMEDIA
R32
38
PROGRAMA 2R22
AUX TIEPO INTERR18
TENSION FINALR33
39
PROGRAMA 3R23
/
TENSION INTERMEDIA
R35/
TENSION FINALR36
TENSION DE ARRANQUE
R34
40
PROGRAMA 3R23
TENSION INTERMEDIA
R35
MARCHA 2 FASER24
/
TENSION FINALR36
TENSION INTERMEDIA
R35
41
PROGRAMA 3R23
AUX TIEPO INTERR18
TENSION FINALR36
42
PARO PARCIALPP
PREPARACION 2 FASER19
/
ESPERAR17
AUX PARO PARCIAL
R38
43
MARCHA 2 FASER24
/
INVERSOR TEMP_UP
T10ENDN
Timer On DelayTimer T9Preset 500000Accum 0
TON
INVERSOR TEMP LOW
44
eeeeeeeee
MARCHA 2 FASER24
INVERSOR TEMP LOWT9
ENDN
Timer On DelayTimer T10Preset 300000Accum 0
TON
INVERSOR TEMP_UP
45
PROGRAMA 1R21
/
TENSION INTERMEDIA
R29/
TENSION FINALR30
TENSION DE ARRANQUE
R28
46
PROGRAMA 1R21
MARCHA 2 FASER24
TENSION INTERMEDIA
R29
/
TENSION FINALR30
TENSION INTERMEDIA
R29
36
47
PROGRAMA 1R21
AUX TIEPO INTERR18
TENSION FINALR30
48
PROGRAMA 2R22
/
TENSION INTERMEDIA
R32/
TENSION FINALR33
TENSION DE ARRANQUE
R31
49
PROGRAMA 2R22
MARCHA 2 FASER24
/
TENSION FINALR33
TENSION INTERMEDIA
R32
50
PROGRAMA 2R22
AUX TIEPO INTERR18
TENSION FINALR33
51
PROGRAMA 3R23
/
TENSION INTERMEDIA
R35/
TENSION FINALR36
TENSION DE ARRANQUE
R34
52
PROGRAMA 3R23
MARCHA 2 FASER24
TENSION INTERMEDIA
R35
/
TENSION FINALR36
TENSION INTERMEDIA
R35
53
PROGRAMA 3R23
AUX TIEPO INTERR18
TENSION FINALR36
54
PARO PARCIALPP
/
MARCHA 2 FASER24
/
MARCHA EQUIPOM
PREPARACION 2 FASER19
/
ESPERAR17
AUX PARO PARCIAL
R38
55 PL
R41
56
AUX PARO PARCIAL
R38
PILOTO PARO PARCIAL
L10
57
DEFECTO GENERALR12
TIEMPO PREPARADO
T11
PREPARADOL11
58
MARCHA 1 FASER13
PILOTO MARCHA 1 FASEL12
59
ESPERAR17
PILOTO TIEMPO DE ESPERA
L13
60
ESPERAR17
PARO EQUIPOI3
/
MARCHA 1 FASER13
/
PREPARACION 2 FASER19
PILOTO PARO TOTAL
L14
37
61
MARCHA 2 FASER24
PILOTO MARCHA 2 FASEL15
62
TIEMPO DE ALARMA
T6
TIEMPO DE CORRECION
T7
/
SW_CORRECION COLOR
I4
FIN DE PROGRAMAL16
63
MARCHA 1 FASER13
MARCHA PULSADOR
L17
64 /
DEFECTO GENERALR12
PILOTO DEFECTO GENERAL
L18
65
AUX CORRECION COLOR
R25
PILOTO TIEMPO DE CORRECION COLOR
L19
66 /
DETECTOR DE FASE
R9
FALLO DE FASESLP6
67 /
FUSION FUSIBLES PRIN
R11
PILOTO FUSION DE FUSIBLES
LP7
68
SOBRE_TEMP_RECTIFI
R10
PILOTO SOBRETEMPERATU
RALP8
69
AUX PARO PARCIAL
R38
PILOTO PARO PARCIAL
L10
70
DEFECTO GENERALR12
TIEMPO PREPARADO
T11
PREPARADOL11
71
MARCHA 1 FASER13
PILOTO MARCHA 1 FASEL12
72
ESPERAR17
PILOTO TIEMPO DE ESPERA
L13
73
PREPARACION 2 FASER19
ESPERAR17
PARO EQUIPOI3
PILOTO PARO TOTAL
L14
38
74
MARCHA 2 FASER24
PILOTO MARCHA 2 FASEL15
75
TIEMPO DE ALARMA
T6
TIEMPO DE CORRECION
T7
/
SW_CORRECION COLOR
I4
FIN DE PROGRAMAL16
76
MARCHA 1 FASER13
MARCHA PULSADOR
L17
77 /
DEFECTO GENERALR12
PILOTO DEFECTO GENERAL
L18
78
AUX CORRECION COLOR
R25
PILOTO TIEMPO DE CORRECION COLOR
L19
79 /
DETECTOR DE FASE
R9
FALLO DE FASESLP6
80 /
FUSION FUSIBLES PRIN
R11
PILOTO FUSION DE FUSIBLES
LP7
81 /
SOBRE_TEMP_RECTIFI
R10
PILOTO SOBRETEMPERATU
RALP8
82 /
VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE
R50
VARIADOR DE VELOCIDAD PIN8
Va2_8
83
VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE
R50
VARIADOR DE VELOCIDAD PIN10
Va2_10
84 /
VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE
R50
VARIADOR DE VELOCIDAD PIN 9
Va2_9
85
DISMINUYE LEJOSR57
DISMINUYECERCAR55
/
AUMENTAR47
/
MINIMO RRECORRIDO
FC1
DISMINUYER46
39
86
AUMENTA LEJOSR58
AUMENTA CERCAR49
/
DISMINUYER46
/
MAXIMO RRECORRIDO
FC2
AUMENTAR47
87
DISMINUIR REGULACION
R53
DISMINUYE CERCAR48
88
AUMENTAR REGULACION
R54
AUMENTA CERCAR49
89 /
DISMINUYE CERCAR48
/
AUMENTA CERCAR49
VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE
R50
90
CONTROL DISMINUIR
R51
DISMINUYE LEJOSR57
91
TENSION ARRANQUE 1 FASE
R20/
ESPERAR17
ARRANQUE CORRIENTE CONTINUA
PT16
92
MARCHA RELES TIRISTORES
R14
FINAL CORRIENTE CONTINUA
PT17
93
TENSION FINALR30
FINAL PROGRAMA1PT1
94
TENSION INTERMEDIA
R29
INTERMEDIO PROGRAMA 1
PT2
95
TENSION DE ARRANQUE
R28
ARRANQUE PROGRAMA 2
PT8
96
TENSION FINALR33
FINAL PROGRAMA2
PT6
97
TENSION INTERMEDIA
R32
INTERMEDIO PROGRAMA2
PT7
98
TENSION DE ARRANQUE
R31
ARRANQUE PROGRAMA 2
PT8
99
TENSION FINALR36
FINAL PROGRAMA 3
PT11
40
100
TENSION INTERMEDIA
R35
INTERMEDIO PROGRAMA 3
PT12
101
TENSION DE ARRANQUE
R34
ARRANQUE PROGRAMA 3
PT13
102
VELOCIDAD 1 FASER16
VELOCIDAD FASE CORRIENTE CONTINUA
PT18
103 R37
APROXIMACION PROGRAMA1
PT19
104
TENSION FINALR30
/R37
VELOCIDAD PROGRAMA1
PT5
105
TENSION FINALR33
/R37
VELOCIDAD PROGRAMA 2
PT10
106
TENSION FINALR36
/R37
VELOCIDAD PROGRAMA 3
PT15
107
TENSION INTERMEDIA
R29/
R37
INTERMEDIO PROGRAMA 1
PT4
108
TENSION INTERMEDIA
R32/
R37
INTERMEDIO PROGRAMA 2
PT9
109
TENSION INTERMEDIA
R35/
R37
INTERMEDIO PROGRAMA 3
PT14
110
eeee
(End)
41
Anexo 2. Resumen Formato IEEE
Resumen.-Este documento explica los beneficios y
cómo se actualizó tecnológicamente el control de
equipo Elcosan, cambiando la lógica cableada por
lógica programada, mediante un PLC Marca Allen
Bradley.
Palabras Clave: ELCOSAN (Equipo que realiza el
proceso de coloración electrolítica), PLC (Controles
Lógicos Programables)
I. INTRODUCCIÓN
Como trabajo de grado se realizó una pasantía en el Área de Acabados de la empresa ALUMINA S.A., la cual consistió en el desarrollo de un proyecto para el cambio de la lógica cableada por lógica programada (PLC) en un equipo marca ELCOSAN, equipo que realiza el proceso de dar diferentes colores a los perfiles de aluminio según demanda el mercado.
II. CÓMO TRABAJA UN EQUIPO ELCOSAN
El equipo ELCOSAN realiza un proceso de coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado. La tecnología ELCOSAN está basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de estaño, cobre y manganeso en medio ácido sulfúrico. El equipo ELCOSAN tiene las siguientes características: Entrada: 440 Volt. 3 fases Salidas: 0 -35 Volt. Regulable 7000 Amp. AC ó 3000 Amp. DC Potencia Eléctrica: 245 Kw
III. CÓMO ESTA CONFORMADO UN EQUIPO
ELCOSAN
El equipo ECOLSAN esta conformado por:
A. Una fuente de potencia que proporciona un voltaje variable desde 0 voltios hasta 36 voltios en dos fases; la primera fase suministra un voltaje DC, el cual se encarga de preparar la capa anodica del aluminio y la segunda fase suministra un voltaje AC, durante la cual se deposita el electrolito a base de estaño en la capa anódica del perfil de aluminio. Los valores de salida de voltaje y el tiempo de duración son prefijados por el operario según el color que desean obtener (ver figura 1).
Fig.1 Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia
B. El tanque de trabajo está fabricado en fibra de
vidrio, en un extremo tiene un ánodo y en el otro un cátodo; este tanque contiene una solución
Alvarez Rodríguez Carlos Antonio, Código 977390, Estudiante Ingeniería Eléctrica, UAO
Pasantía Montaje y Programacion de un PlC Allen Bradley
en el Equipo de Color Elcosan
42
química compuesta por: ácido sulfúrico, sulfato de estaño, estabilizadores y agua, dentro de cual se depositan los perfiles de aluminio, y por los cuales pasa una corriente generada por la fuente de potencia (ver figura 2)
Fig.2 Tanque de Proceso
C. El panel de programa es un gabinete donde se ajustan las rampas y los tiempos del proceso por medio de potenciómetros (ver figura 3)
Fig.3 Panel de Control
D. La estación de mando donde el operario realiza el paro y arranque del equipo (ver figura 4)
Fig.4 Gabinete Eléctrico de Mando
IV. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El equipo ELCOSAN presentaba un atraso tecnológico evidenciado por una lógica cableada controlada por más de 270 contactos y otros componentes de accionamiento eléctricos. Esta cantidad de contactos de los relés hacían que los tiempos de parada por fallas sean muy largos, además los mantenimientos, limpieza y cambios de estos por deterioro eran muy frecuentes, aumentando los costos de mantenimiento y de producción por reprocesos del material. El panel de Programas no tenía suficiente espacio para detectar fallas. Las referencias para lograr los diferentes colores se ajustaban por potenciómetros cuyas señales pasaban a través de muchos contactos, generando el debilitamiento o pérdida de estas. En el panel de control no existía espacio suficiente para realizar controles de variables nuevas que requería el equipo para mejorar la calidad del producto. No se tenían normalizadas las referencias de las señales de los potenciómetros para unos colores determinados ya que estas variaban mucho y el operario tenía que hacer ajustes constantes.
43
La adición de los productos químicos y el control de temperatura de los tanques se hacía de forma manual.
V. BENEFICIOS
En el Equipo ELCOSAN se procesan 300 toneladas de aluminio en el mes, de las cuales, por problemas eléctricos, se reprocesan 3 toneladas mensuales El proceso de coloración de un Kilo de aluminio cuesta $2.000, es decir $2.000.000 la tonelada, luego el costo del reproceso, por problemas eléctricos, asciende a $6.000.000 por mes. Si durante el reproceso se pierden las tolerancias de las medidas del perfil exigidas por el cliente, las pérdidas se aumentan. Estas pérdidas tienen un costo de $10.600.000 por tonelada. El índice de pérdidas por este concepto es de 0.5 toneladas por mes, es decir $5.300.000 mensuales El objetivo de tiempos perdidos en el Departamento de Mantenimiento es el 4% del total de las horas programadas por producción. Este objetivo no se cumplía debido a las fallas eléctricas mencionadas con anterioridad, las cuales hacían que este indicador ese incrementara al 10%. En la actualidad, después de implementar las mejoras no se presentan reprocesos por fallas eléctricas y los indicadores de tiempos perdidos se mantienen en el 4%. Este proyecto se realizó con $22.029.426. Se observa la reducción en costos teniendo en cuenta que la empresa ALSAN había presentado la siguiente oferta para repontecializar el equipo:
• Diseño del Programa - $80.000.000 • Montaje del Control y puesta en marcha -
$1.200.000 diarios • Tiempo estimado - 15 días • Tiquetes aéreos, alojamiento y transporte del
técnico durante las pruebas Otros beneficios de la repotenicalización del equipo ELCOSAN representa para la empresa es el mejoramiento de la calidad del producto y disminución de costos en el Área de Mantenimiento y Producción.
Beneficios específicos:
• Disminución de tiempos de paro por daños • Disminución de mantenimientos preventivos y
correctivos • Mayor aprovechamiento de los productos
químicos (evitar el desperdicio) • Mayor productividad • Normalización de referencia de colores
VI. DESARROLLO O EJECUCION DEL PROYECTO
A. Se recolectó la siguiente información del equipo
ELCOSAN:
• Planos eléctricos de control y potencia, plano número 9677
• Manual de funcionamiento del equipo • Conexiones en borneras de: la caja de mandos,
tablero de control y tablero de potencia • Manual de fallas del equipo
B. Se verificó punto a punto toda la lógica cableada
con los planos de control eléctrico, encontrando algunas modificaciones en el circuito de control que no quedaron documentadas en los planos. Se procedió a hacer la respectiva documentación.
C. Se consultó con el Fabricante los cambios que se
realizaron. Se hizo contacto con la persona encargada de la parte de diseño en controles eléctricos en ALSAN (España), Sr. Francisco Graña, quien no vio ningún inconveniente en el desarrollo del proyecto. Sin embargo hizo la siguiente recomendación:
Que se cambiara el panel de programas (potenciometros) por una interfase entre el operario y la máquina, para prefijar las referencias de los diferentes colores y tener un diagnóstico más amplio de alarmas y estado del equipo en general.
D. Después de realizar los puntos anteriores y con un
diagrama de control y potencia actualizado se definió el listado de entradas y salidas y se determinó cuantos módulos se necesitaron para el PLC, tal como se especificó en el presupuesto.
44
Otra consideración para seleccionar el tipo de módulo de salida que se necesitó, fue la potencia necesitada para activar los elementos finales de control y las salidas de voltaje de los módulos fueron escogidas en AC, como se especificó en el presupuesto.
E. De acuerdo a los módulos determinados en el
punto anterior se seleccionó el chasis apropiado para la aplicación y de acuerdo a la carga instalada entre los módulos y el chasis, se seleccionó la fuente. Después, se seleccionó un sistema de comunicación Control Net, este sistema ya esta siendo utilizado en otros procesos.
F. Posteriormente se hizo el pedido de los módulos
requeridos para el PLC marca Allen Bradley a la empresa Melexa. Como Alumina ya contaba con licencias para programar el PLC, se procedió a la realización de este, tomando como base el plano de control eléctrico.
Durante la programación en RS Logix 5000, Versión 13.3, se conservó la misma documentación y numeración de los componentes de relevación de los planos de control eléctrico.
G. Se revisó el estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN y a pesar que este ha sido muy estable, se encontraron las siguientes anomalías:
• El tanque de trabajo donde se realiza el proceso
de electrolisis era metálico revestido por un capa de fibra, porque se necesita que este sea totalmente aislado, pero por causa del tiempo y lo agresivo el área esta capa se fue deteriorando por la parte inferior del tanque. Se realizaron mediciones con un equipo de aislamiento marca Fluke a 500 voltios y se encontró que el tanque estaba aterrizado y no era recomendable repararlo con un nuevo revestimiento, porque según el personal técnico de ALSAN, debe ser totalmente plástico.
Esta sugerencia fue aceptada y el tanque se cambió, lo que generó un primer retrazo en la realización del proyecto.
• Se encontraron desgastados los contactos de la etapa de rectificación y las caras de los tiristores referencia SKT-1200/12, lo cual podría causar un daño en esta parte.
Se procedió a cambiar 4 tiristores ya que no realizaba un buen asentamiento y los ocho contactos correspondientes a las caras de los tiristores cambiados, se mandaron a rectificar.
Se tuvo en cuenta la recomendación del Sr. Graña, Técnico del ALSAN de comprar y aplicar una pomada de plata para aplicarle a las caras de los tiristores, con el fin de evitar el problema anterior.
• Las escobillas del transformador se encontraron
muy desgastadas, a tal punto que el soporte de una de ellas estaba rozando con una de las bobinas del transformador y estaba deteriorando el aislamiento de ésta.
Se contacto con empresas que prestan el servicio de bobinado, como Transformadores de Colombia y Confecciones Eléctricas para reparar la bonina deteriorada. Estas empresas indicaron que no tenían los mecanismos para la reparación, teniendo que importar una desde España.
Por causa del desgaste de las escobillas el aceite en el cual esta inmerso el transformador se contaminó, motivo por el cual se tuvo que cambiar y hacer mantenimiento al todo el transformador en general. La instalación de la bobina importada y el mantenimiento del transformador fue hecho por Transformadores de Colombia.
H. Se hizo la simulación de las secuencia de los
tiempos de los programas, operando bien. I. Se realizó toda la documentación del proyecto.
VII. CONCLUSIONES
45
• Se logró el alcance del proyecto, realizar el programa y probar la secuencia de control, se conservó en el programa los mismos comentarios y nombres de los elementos de relevacion del plano eléctrico de control.
• Se debe tener en cuenta el tiempo de
consecución de los repuestos importados, por ejemplo los tiristores de potencia, ya que los almacenes y representantes no manejan mínimos de almacén, a pesar que en el proyecto la mayor dificultad y retraso fue la construcción de la bobina que se encontró deteriorada durante la revisión del equipo. Esta fue fabricada en España por la empresa ALSAN ya que localmente no se pudo fabricar ni reparar.
• La idea de la empresa ALUMINA es realizar la
automatización del proceso, instalar un sistema de control y adquisición de datos con una red de comunicación entre los diferentes procesos y equipos periféricos. No se realiza toda la automatización por motivos de recursos de dinero y disposición de tiempo de la maquina. Se empezó con la adquisición y programación del PLC. El próximo paso será adquirir y programar una interfaces con el operario.
• Las anomalías encontradas en la revisión de la
etapa de potencia evitaron un daño severo en el equipo.
• El cambio del tanque de trabajo disminuyó los
tiempos de proceso para todas las referencias, motivo por el cual se disminuyó el consumo de energía en la máquina, ya que se midió el consumo antes y después del cambio de tanque con un analizador de redes marca Circuitor.
• En la empresa ALUMINA existen dos equipos
Elcosan se compararon, planos eléctricos y manuales de ambos equipos comprobando el mismo funcionamiento, por esta razón cuando la empresa tenga los recursos de tiempo y dinero se puede realizar el mismo proyecto para el otro equipo.
VIII. RECOMENDACIONES
• Se recomienda incluir en el mantenimiento preventivo de los equipos Elcosan, desarme y revisión de toda la etapa de potencia, con frecuencia semestral.
• Sacar el transformador de potencia y revisar
físicamente estado de escobillas, portaescobillas y estado en general de las bobinas.
• El gabinete eléctrico de programación debe
quedar bien cerrado, solo la Recirculacion de aire a través de los filtros, porque el área presenta muchos vapores químicos.
• Se debe programar limpieza de módulos, fuente
y chasis del PLC cada dos meses, cambio de filtros mensualmente.
• Revisar y ajustar los conectores del polo a tierra
para protección del equipo cada seis meses. • Guardar una copia del programa del PLC y
estar comparándola periódicamente, para evitar cambios en el programa que afecten el funcionamiento normal de equipo, si realizan una modificación asegurarse que quede registrada.
REFERENCIAS
[1] Manuales Allen Bradley, Selection Guide, Rockwel Automation
[2] http://www.alsan.es /anodizado/coloracion.htm [3] Planos de Control y Potencia – Equipo Ecolsan [4] Manuales del Equipo Ecolsan [5] Instituto Colombiano de Normas Técnicas y
Certificación. Documentación. Presentación de Tesis, Trabajos de Grado y otros trabajos de investigación.