Automatización de planta de producción de biodiésel en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Universidad del Valle de Guatemala.

Abstract

El proyecto consistió en la automatización de la planta de producción de biodiésel de la Universidad del Valle de Guatemala. Este proceso es llevado a cabo por los estudiantes de ingeniería electrónica trabajando en conjunto con los estudiantes de ingeniería química. La automatización de la planta piloto para la producción de biodiésel se inició una vez se tuvo el proceso detallado en planos. En conjunto con los ingenieros químicos se determinaron las variables a medir para garantizar una buena calidad del producto. Para automatizar la planta se decidió utilizar equipo electrónico industrial debido a su robustez, confiabilidad y la facilidad de agregar nuevos elementos sin mayor complicación. El equipo electrónico industrial está comprendido por sensores de nivel puntual, sensores de nivel continuo, analizadores de pH y conductividad, sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de presión, un PLC 1200 de la marca Allen-Bradley, electroválvulas y válvulas proporcionales. Los sensores antes mencionados fueron elegidos entre las diferentes opciones que ofrece la industria para medir las variables de interés y que se ajustan al proceso. Estos sensores transmiten la información utilizando la escala 4-20 mA que es recibida por los módulos analógicos del PLC para ser procesado por el programa. La capacidad del PLC se dimensionó en función de las variables a medir. Para esto se tomó en cuenta la capacidad propia del PLC y de módulos de expansión para manejar señales especiales. Por último, se dimensionó la potencia requerida por el sistema y así realizar la instalación eléctrica que supliera la demanda. El dimensionamiento del sistema se presenta en el trabajo. Una vez ponderada la potencia, se adquirió el cable capaz de transmitir la energía requerida por cada equipo. Cuando todo el equipo estaba cableado y conectado al controlador, se desarrolló la programación del PLC para el control del sistema. La programación del PLC se realizó en lenguaje escalera y se utilizó un lenguaje de programación del mismo proveedor para realizar el HMI (Human Machine Interface). Una vez automatizado el sistema, basta con que un operador supervise la secuencia de producción. En el HMI el operador observara los valores de las mediciones realizadas por los sensores, también podrá visualizar y modificar el estado de operación de motores y válvulas según sea conveniente para el proceso. La seguridad es un factor importante y por lo mismo el software desarrollado permite detectar problemas potenciales y los informa al operador instantáneamente. La automatización del proceso tuvo como consecuencia la reducción de errores en el proceso, reducción en la cantidad de subproductos y reprocesos, un mejor aprovechamiento de la materia prima, reducción de costos de operación y una mejor calidad en los productos obtenidos. En general se concluye que la eficiencia del proceso incrementa.