UNIVERSIDAD FERMÍN TORO

VICERECTORADO ACADEMICO

DECANATO DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

PROPUESTA DE DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL “PID” PARA

LOS FORMADORES DE BUCLE DE PERFILES DE ACERO EN LA

EMPRESA COMPLEJO SIDERURGICO NACIONAL. PLANTA

BARQUISIMETO.

Autor:

Raúl Bravo

Tutor:

Marbelis Moreno

Cabudare, enero 2015

CAPITULO III

MARCO METODOLOGICO

Naturaleza de la Investigación

La presente investigación se enmarca dentro de la modalidad de proyecto

especial con un estudio de campo de carácter descriptivo y documental, el cual

presenta una propuesta de diseño para la empresa Complejo Siderúrgico Nacional, y

consiste en un Sistema de control “PID” para los formadores de bucles de perfiles de

acero. Esta modalidad de proyecto especial factible, está definida en el Manual de

Normas para la Presentación de Trabajo de Grado (julio, 2000) de la Universidad

Fermín Toro, en donde muestra que:

Un proyecto factible es una propuesta basada en la factibilidad para la

resolución de un problema dado. Puede apoyarse en una investigación de campo y

documental de tipo descriptiva. Puede referirse a la formulación de políticas,

programas, técnicas, métodos, procesos. (p.6).”

La investigación se enmarcará en una modalidad de proyecto factible debido a

que se basa en la factibilidad para la resolución de un problema de la realidad,

buscando la mejor alternativa para reducir las paradas excesivas del proceso

productivo por averías suscitadas en el equipo y esfuerzo humano producto de las

fallas por deterioro del sistema actual;

También cabe destacar que una investigación documental según el Manual de

Normas de Trabajo de Grado (julio, 2000) de la Universidad Fermín Toro es el

estudio de problemas con el propósito de ampliar y profundizar el conocimiento de su

naturaleza, con apoyo, principalmente, de trabajos previos, información y datos

divulgados por medios impresos audiovisuales o electrónicos. La originalidad del

estudio se refleja en el enfoque, criterios, conceptualizaciones, reflexiones,

conclusiones, recomendaciones y, en general, el pensamiento del autor. (p.6).

El modelo de estudio de proyecto factible se desarrolla en tres fases

indispensables para la mejor ejecución del trabajo, las cuales son: (I) Fase de

Diagnostico, (II) Fase de Factibilidad, y (III) Fase de Diseño. Fases del Proyecto

Fase I: Diagnostico

La investigación permitirá conocer la situación real del problema en estudio,

así como recopilar información de las necesidades de incorporar un Sistema de

control “PID” para los formadores de bucles de perfiles de acero en la empresa

Complejo Siderúrgico Nacional.

Según Labrador, (2002), define y expresa el diagnostico como “una

reconstrucción del objeto de estudio y tiene por finalidad, detectar situaciones donde

se ponga de manifiesto la necesidad de realizarlo” (p. 186).

Durante este proceso de diagnóstico, se desarrollan diferentes actividades las

cuales permitirán el cumplimiento a este primer objetivo de la investigación, para ello

será necesario aplicar las técnicas, herramientas e instrumentos para obtener la

información más precisa y eficaz. Estas herramientas son:

Observación Directa del equipo, la cual se hará durante el proceso

productivo, tomando en cuenta lo siguiente:

Maquinaria, elementos y dispositivos enumerando y detallando

presentes en el lugar de estudio

Medio Ambiente, en el cual se constatan las condiciones generales del

sistema

Seguridad, donde se visualiza como se encuentran los equipos de

emergencia como extintores, avisos, señales, rayados, equipos de

protección, caminerías, salidas de emergencia, entre otros.

Se hace consulta por medio de una investigación de campo a todas aquellas

personas que serían beneficiadas de una manera directa y hasta indirecta con la

ejecución del proyecto. (Taller de elaboración de grado Ing Matilde García)

De acuerdo a los objetivos planteados en la investigación se ubicó como se

señaló en un diseño de campo. Los datos de interés son recogidos directamente de la

realidad, donde el investigador podrá tomar en cuenta, que los datos no han sido

manipulados en ningún momento; en este sentido se trata de investigaciones a partir

de datos reales o primarios, ya que es necesario obtener algunos datos en el lugar del

proyecto con el fin de realizar un diagnóstico y elaborar la propuesta.

Para un diagnostico efectivo de nuestro problema fue necesario aplicar una

serie de técnicas de recolección de datos, entre las cuales podemos citar: planos

eléctricos, libros, trabajos de grado, manuales, internet y asesoría técnica. Los cuales

sirvieron de apoyo para la selección de los componentes eléctricos y electrónicos más

óptimos, así como también para el desarrollar totalmente el sistema

Fase II: Factibilidad

La fase de factibilidad, determina de manera científica la viabilidad del

proyecto, se miden, se cuantifican y se relacionan los resultados parciales de los

estudios de mercado, técnico, económico-financiero, consiste propiamente en indagar

acerca de si el proyecto es realmente posible, recopilando datos relevantes sobre el

desarrollo del proyecto y en base a ello tomar la mejor decisión, si procede su estudio,

desarrollo o implementación. Alegsa (2010) la define como: “La disponibilidad de los

recursos necesarios para llevar a cabo los objetivos o metas señalados”. (p.2), por ello

se cita el uno de los objetivo de la investigación: “Determinar la factibilidad técnica,

operativa y económica para conocer la viabilidad del proyecto de investigación”. En

el presente estudio la factibilidad pretende obtenerse apoyándose en tres aspectos

básicos: Factibilidad técnica, Factibilidad operativa y Factibilidad económica.

Factibilidad Técnica

Según Pérez, (2005, p12). La factibilidad consiste en determinar la posibilidad

de implementación de un proyecto, plan o programa. Deben indicarse la factibilidad

técnica, operativa, económica, social entre otras. Este proyecto es técnicamente

factible debido a que cuenta con los equipos, dispositivos eléctricos y electrónicos,

herramientas, y personal calificado, asi como del apoyo técnico, logístico y financiero

de la empresa Complejo Siderúrgico Nacional Planta Barquisimeto.

Este proyecto es factible desde el punto de vista técnico, por cuanto el mismo

constituye una obra de construcción sencilla debido a que se realizará una mejora a

un sistema ya operativo, de la cual existe la experiencia requerida tanto a nivel

regional como nacional e internacional; para el mismo se seguirán las normas

vigentes en el país y por otra parte se cuenta con los elementos y dispositivos a

emplear debido a que los mismos son comercializados en el país por la empresa

tecnológica Alemana SIEMENS con sucursal en Venezuela; entre los que podemos

citar: el Programador Lógico Controlable (PLC) adecuado para trabajar con el

sistema, el software ideal compatible con dicho PLC, las Fotoceldas electrónicas tipo

LPD y demás componentes del sistema de control y fuerza.

Factibilidad Operativa

Alegsa (2010) dice: “Se refiere a todos aquellos recursos donde interviene

algún tipo de actividad (Procesos), depende de los recursos humanos que participen

durante la operación y ejecución del proyecto” (p.2). Durante esta etapa se identifican

todas aquellas actividades que son necesarias para lograr el objetivo, incluyendo la

disponibilidad de personas y se evalúa y determina todo lo necesario para llevarla a

cabo

Tomando en cuenta el sistema de control automatizado, este tiene como

objetivo, reducir las paradas del proceso, esfuerzos humanos, pérdida de energía

eléctrica y reducción de costos entre otros aspectos; y brindado al personal de

operaciones un fácil manejo del sistema formador de bucles en la empresa Complejo

Siderúrgico Nacional.

Factibilidad Económica

Alegsa (2010) agrega: “En esta actividad se determinan cuáles son los costos

totales adquiridos en el desarrollo del proyecto, para conocer si la empresa está en

capacidad de financiar este gasto y si tiene los recursos necesarios” (p.2).

Por lo cual el proyecto o propuesta del diseño de un controlador PID para los

formadores de bucles de perfiles de acero, depende de la capacidad financiera de

quienes han tomado la decisión de llevarlo a cabo. En este caso los recursos

económicos están garantizados, por la empresa u organización Complejo Siderúrgico

Nacional.

Además de lo anterior, el proyecto se realizara tomando en cuenta los costos

de la mejora a realizar en el sistema antes mencionado, desde ese punto de vista,

puede decirse que el proyecto es económicamente factible.

Fase III: Diseño del proyecto

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En esta fase se realizo el diseño de la propuesta final, mediante la realización

de los siguientes paso:

1. Determinar los niveles de tensión a los cuales serán conectados los

elementos eléctricos y dispositivos electrónicos

2. Identificar las conexiones de control y fuerza de los elementos de

campo

3. Establecer los planos de conexión en adaptación al nuevo sistema para

los formadores de bucles

4. Selección de PID (proporcional integral derivativo) y PLC

(controlador lógico programable) y realización del programa de

control para la función a ejecutar en el sistema.