AO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMATICO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.FACULTAS DE INGENIERIA DE MINAS.ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA.

CURSO: CONTROL DE PROCESOS TEMA:PLANTEAMIENTO DE UN SISTEMA DE CONTROL PID- SISTEMA AUTOMATICO DE BOMBEO. INTEGRANTES: ATARAMA YARLEQUE MILAGROS LEON GARCIA SUSAN SANCHEZ MONTERO NESTOR SANDOVAL MORE GISSELA

DOCENTE: ING. GUIDO TICONA OLARTE Ms.C

PIURA PER2014

PRESENTACION

Este trabajo es producto de la aplicacin de los conocimientos adquiridos durante el desarrollo del curso Control de Procesos, habindose convertido en pieza clave para nuestra formacin como futuros Ingenieros Qumicos, capacitndonos en los fundamentos del Control de procesos, sus aplicaciones y la importancia para la automatizacin y mejoramiento de la eficiencia de los procesos.Pretendemos con este trabajo, plantear un control PID, que permita automatizar un sistema de bombeo para el suministro de agua a dos tranques de capacidades diferentes.Para este fin, caracterizaremos el proyecto mediante, balances de materia y energa, parmetros de control y plantearemos un modelo matemtico acompaado de un diagrama de bloques, as como un anlisis econmico de la inversin para la instrumentacin necesaria para este proyecto.

ndice

Objetivos Caracterizacin del proyecto. Balance de materia y energa. Variables y parmetros de control Diagrama de bloques y modelo matemtico Instrumentacin Gastos e inversiones Conclusiones Bibliografia

Objetivos: Plantear un sistema de Control automtico de bombeo, para el llenado de 2 tanques independientes de diferente capacidad, conectados a una misma bomba. Controlar el llenado de dos tanques de capacidad diferente capacidad

Caracterizacin del proyecto:El proyecto a realizar consta de un sistema de bombeo, que suministra agua a dos tanques a desnivel (Altura 2 m) de capacidades de 600 l y 350 l, mediante una misma bomba (0.5 Hp), el suministro de agua para la bomba, estar a nivel del suelo al igual que la bomba, este consta de un tanque de capacidad 1100 l.El control de este sistema se realiza por medio de electro niveles instalados en los tanques, estos activaran la bomba enviando seales a un PLC y al Presostado automtico. As este sistema llenar los tanques segn sea necesite, llenar uno solo o los 2 tanques al mismo tiempo.

TANQUE 01TANQUE 02TANQUE 03

Balance de materia y energa.F1= A1.(dh1/dt)+f1F2=A2.(dh2/dt)+f2dF0/dt= A1.(dh1/dt)+f1 + A2.(dh2/dt)+f2dF0= A1.dh1 +f1 dt + A2.dh2 +f2 dtdF0= A1. h1 + A2.h2 + (f1 +f2) dtENTRADA + ACUMULACIN = SALIDAF0 + ((F1 - f1) + ( F2 - f2)) = f1 +f2F0 + F1 + F2 = 2f1 +2f2F0 = 2(f1 + f2) (F1 + F2)Pero F = F1 = F2F0 = 2(f1 + f2) (2F)F0 = 2(f1 + f2F) Variables y parmetros de controlVariables: Lquido Temperatura: T0, T Flujos: F0, F1, F1, F2 Imput = F0, T0, h0, fsd Output = F1, F2Parmetros: 0 = = constante h1, h2, h3 = altura de los tanques. V1, V2, V3 = volumen del lquido. P = presin del sistema de operacin. A1, A2, A3 = rea de cada tanque. Bomba, vlvula y controlador del sistema

Modelo matemticamente y diagrama de bloques. Modelo matemtico.

Diagrama de bloques.Perturbacin De VlvulaPerturbacin 1Perturbacin 2ControladorValvula

Medidor

Instrumentacin: Equipo de bombeo:Necesitaremos una motobomba perifrica de 0.5 HP, capaz de bombear una columna de ms de 3 m de altura, con entrada y salidas de 1 pulgada de dimetro.

PLC:Los PLC son utilizados en muchas industrias y mquinas. A diferencia de las computadoras de propsito general, el PLC est diseado para mltiples seales de entrada y de salida, rangos de registro ampliados, inmunidad al ruido elctrico y resistencia a la vibracin y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la mquina se suelen almacenar en bateras copia de seguridad o en memorias no voltiles

Electro nivel: Dispositivo que permite controlar el nivel en los tanques, maraca el vaciado de los mismos.

Rel trmico:Son los aparatos ms utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas dbiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua.

Presostado automtico:El presostato tambin es conocido como interruptor de presin. Es un aparato que cierra o abre un circuito elctrico dependiendo de la lectura de presin de un fluido. Este nos permitir darle arranque automtico a la Bomba de agua.

Gastos e inversiones:Para realizar este proyecto hemos evaluado y cotizado todos los equipos y materiales, necesarios. As mismo consideramos la mano de obra que involucra la instalacin del sistema total de bombeo.A continuacin se presenta el siguiente cuadro que describe la inversin en equipos y materiales.

NARTICULODETALLECANTIDADPRECIO POR UNIDADPRECIO POR CANTIDAD

1Motobomba perifricaPotencia 0.5 Hp, con una columna mnima de 5 m19898

2PLCsiemens logo 230 RC, con 8 entradas digitales y 4 salidas analgicas 1450450

3Electro nivel Marca Rotoplas, con accesorios.350150

4Rel trmicoMarca telemecanique, carcasa de porcelana18585

5Presostado automticoMarca bonett16666

6Soporte metalico Altura de 2 metros, incluye tablero para instalacin de control.1950950

7TuberaPVC de 1 plg de dimetro. Longitud 6.10 m31236

8NiplePVC de 1*6 plg224

9Codos 90PVC de 1 plg51.57.5

10Vlvulas de globoPVC de 1 plg6742

11Conexin TPVC de 1 plg26.513

12Unin universalPVC de 1 plg21414

13Tanque de aguaEterni con tapa, capacidad 600 l1290290

14Tanque de aguaEterni con tapa, capacidad 350 l1186186

15Tanque de aguaEterni con tapa, capacidad 1100 l1370370

16AbrazaderasMetlicas, para tubera de 1 plg con 2 orejas para atornillar12672

17Tornillos1/4*1/2 plg paquete por 4 unidades24248

18Cinta teflnPara tubera PVC121.518

TOTAL2899.5

DETALLE DE INVERSION EN EQUIPOS Y MATERIALES.

INVERSION EN MANO DE OBRA:DETALLECOSTO

Instalacin Mecnica del sistema de bombeo350

Instalacin del sistema Automtico de control500

TOTAL850

Los costos finalmente del proyecto asciende a la suma de S/ 3749.5 nuevos soles.

Conclusiones: El sistema de automtico de bombeo, contar con un control que permite dominar el llenado de los tanques de capacidades diferentes, mediante el uso de controladores PLC. La bomba de agua, estar conectada al sistema control, mediante un Presostado automtico, que permitir controlar el arranque de la bomba, cuando los electroniveles instalados en los tanques elevados indiquen niveles de llenado. La implementacin de un proyecto con las caractersticas antes descritas, requiere de una inversin mnima de aproximadamente 3750 nuevos soles.

Bibliografa. Carlos A. Smith. Control Automtico de procesos. Editorial LIMUSA. Luis Moncada Alvitres. Automatizacin y Control de Procesos. Universidad Nacional de Trujillo. Katsuhiko Ogata. Ingeniera de Control Moderna. Editorial Pearson. Benjamn C. Kuo. Sistema de Control Automtico. Prentice Hall. Ing. Guido Ticona Olarte. Apuntes y teora de clase.