Automatización de llenado y vaciado de silos de harina, concepto modular computer integrated manufacturing (CIM).

Abstract

A. PREÁMBULO La industria de molinos de harina en Guatemala ha crecido de una manera bastante rápida en los últimos años, hasta convertirse en una de las industrias más fuertes en el país, con tendencias de desarrollo que se manifiestan en ciclos de vida y suministro del producto especialmente cortos, así como en aumento de su diversidad. Con el fin de poder subsistir en esta situación de competencia cada vez más rigurosa, las empresas se ven obligadas a adoptar medidas encaminadas al incremento de su productividad y a imprimir flexibilidad a sus ciclos de producción, a fin de mejorar su rentabilidad y, por tanto, sus posibilidades en el mercado. Para el control y elaboración de la producción con métodos tradicionales requerirían de una cantidad bastante grande de personas que supervisen constantemente cada uno de los procesos. De aquí la necesidad de tener equipo más sofisticado que ayude a mantener un control más preciso de lo que está pasando en cada etapa del proceso. Durante los últimos años se ha creado el concepto CIM (Computer Integrated Manufacturing), que reúne todos aquellos aspectos que contribuyen a mejorar la rentabilidad. Este concepto se refiere también al tratamiento continuo de la información en una moderna empresa de producción, apuntando a la llamada "Fábrica del futuro". válvulas electroneumáticas, motores convencionales trifásicos, variadores de velocidad, sensores sonares para la medición de silos, micro-switch y luces de indicación. Teniendo ya este marco de referencia, se elaborarán modelos de control de cada uno de los procesos, analizando principalmente el llenado y vaciado de silos de harina para el despacho del producto. El trabajo se basa principalmente en el desarrollo del programa de control automático para el llenado y vaciado de silos de harina de despacho, así como también la visualización y control de este proceso, es decir desde el nivel célula hasta el nivel de proceso en sí, ya que actualmente es un sistema totalmente manual, en donde el operador tiene que estar muy pendiente a cualquier anomalía que se presente y lograr una respuesta rápida a la falla y evitan pérdida de tiempo en la producción. Molinos Modernos tiene una de las tasas de producción más altas de Guatemala. En este molino se pueden observar todos los procesos típicos que intervienen en la producción de la harina, procesos similares a los que se tienen en otros molinos de Guatemala y del mundo. Este molino cuenta con personal con bastante experiencia en el proceso de producción de harina, experiencia que fue de mucha utilidad en la elaboración de este documento. La cantidad de productos que se obtienen en un molino de harina son muy variados, siendo el principal la harina misma. Entre otros productos que se obtienen se encuentra el afrecho, que es materia prima para la producción de productos integrales. cantidad de harina que se produce al año, lo que hace mantenerse a la vanguardia en los adelantos tecnológicos. El estudio se dividió en tres fases. Una en la que se estudió el proceso a nivel general, de la cual se obtuvo una descripción de todo el proceso y la definición de los diferentes m croprocesos que intervienen en la producción de la harina. Aquí se contó con la ayuda de los supervisores y encargado de producción. La siguiente fase constó del enfoque y aplicación del concepto CIM a la sección del llenado y vaciado de silos de harina. La última fase constó del desarrollo y automatización del proceso de llenado y vaciado de silos de harina. El equipo constará en: - Doce sensores sonares Kristel-Morse para la medición de niveles de los silos de 14 metros de altura, con comunicación serial RS422. - Módulos ASI (Interface de Sensores y Actuadores)-neumáticos para el accionamiento de los cilindros neumáticos para direccionar la harina, tanto en el llenado como en el vaciado. Esto estará instalado a lo largo de la línea de producción. - Dos autómatas S7-300 CPU315-2DP para el control de procesos de llenado y vaciado, con sus tarjetas de comunicaciones seriales CP340 para la comunicación con los sensores Kristel-Morse y el control de 14 vareadores de velocidad vía USS (UniverSal Serial interface Protocol). Una tarjeta maestra para el concepto Computer Integrated Manufacturing CIM al proceso de llenado y vaciado de silos de harina en Guatemala. • Elaborar un documento que sirva como referencia para futuros proyectos que se desprendan del tema. • Desarrollar el programa para la operación del llenado y vaciado de silos, es decir hacer todo el software para la comunicación con la periferia de accionamiento, transmisión de datos entre autómatas para control del proceso y programación en la PC para la interfaz entre el operador y el controlador lógico programable PLC, o sea a partir del nivel célula hasta el nivel de proceso.