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1. Juan Fernando Aguirre Cueva 2 CONTENIDO INTRODUCCION INTRODUCCION ARQUITECTURA DEL HORNO ARQUITECTURA DEL HORNO ARQUITECTURA DE CONTROL ARQUITECTURA.

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2 Juan Fernando Aguirre Cueva 2

3 CONTENIDO INTRODUCCION INTRODUCCION ARQUITECTURA DEL HORNO ARQUITECTURA DEL HORNO ARQUITECTURA DE CONTROL ARQUITECTURA DE CONTROL SOLUCIÓN DE HARDWARE SOLUCIÓN DE HARDWARE SOLUCÍON DE SOFTWARE SOLUCÍON DE SOFTWARE DISEÑO DE LOS CONTROLADORES DISEÑO DE LOS CONTROLADORES SIMULACIONES SIMULACIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3

4 4

5 PROCESADORA DE ARROZ 5 PROCESADORA DE ARROZ PROCESADORA

6 6 ARROZ MADUREZFISIOLÓGICAMADUREZFISIOLÓGICA VARIEDADESVARIEDADES MUESTREOMUESTREO

7 PROCESO DE SECADO Secado Natural Secado Natural Secado Artificial Secado Artificial 7 VENTILADORVENTILADOR HORNOHORNO

8 PROCESO DE ENVEJECIDO EnvejecidoNatural EnvejecidoNatural Envejecido Artificial Envejecido Artificial 8 VENTILADORVENTILADOR QUEMADORQUEMADOR

9 9 HUMEDAD DEL ARROZ

10 10

11 ARQUITECTURA DEL HORNO 11 Caja del horno horno Base del horno hornoContenedor de bandejas Contenedor BandejasBandejas

12 12 ARQUITECTURA DEL HORNO

13 13

14 DEMANDAS DEL PROCESO Controlar la temperatura en el interior del horno Controlar la temperatura en el interior del horno Controlar la humedad del grano Controlar la humedad del grano Visualizar el proceso en un HMI Visualizar el proceso en un HMI 14

15 15

16 ARQUITECTURA BÁSICA DEL SISTEMA DE CONTROL 16

17 17

18 18 CONTROLADORCONTROLADOR SOLUCIÓN DE HARDWARE

19 19 CONTROLADORCONTROLADOR SOLUCIÓN DE HARDWARE

20 20 SENSORESSENSORES SENSOR DE TEMPERATURA TEMPERATURA HUMEDAD HUMEDAD SOLUCIÓN DE HARDWARE

21 21 ACTUADORESACTUADORES SOLUCIÓN DE HARDWARE

22 22 SOLUCIÓN DE HARDWARE PREACTUADORESPREACTUADORES Factores Cuantitativos Factores Cualitativos

23 23 ELEMENTOSMAGNÉTICOSELEMENTOSMAGNÉTICOS RELESRELES CONTACTORCONTACTOR Voltaje de activación Corriente en los contactos Voltaje de activación Corriente en los contactos SOLUCIÓN DE HARDWARE

24 24 APARATOS DE MANIOBRA MANIOBRA INTERRUPTORINTERRUPTOR PULSADORPULSADOR SOLUCIÓN DE HARDWARE

25 25 SEÑALIZACIÓNLUMINOSASEÑALIZACIÓNLUMINOSA BALIZABALIZA LUCES PILOTO SOLUCIÓN DE HARDWARE

26 26 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PROTECCIÓN FUSIBLESFUSIBLES RELETERMOMAGNETICORELETERMOMAGNETICO 20% de la corriente Protección contra cortocircuito 15% de la corriente Protección contra sobrecarga SOLUCIÓN DE HARDWARE

27 27 ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES ACONDICIONAMIENTO SOLUCIÓN DE HARDWARE

28 28 ELEMENTOSEXTRASELEMENTOSEXTRAS FUENTE DE 24VDC BORNERASBORNERAS SOLUCIÓN DE HARDWARE RIELES DIN ARMARIOARMARIO

29 29 SOLUCIÓN FINAL DEL ARMARIO EXTERIOREXTERIOR

30 30 SOLUCIÓN FINAL DEL ARMARIO INTERIORINTERIOR

31 Se realizó el diseño en base a normas: Instalaciones Eléctricas (NEC). Instalaciones Eléctricas (NEC). Diagramas (IEC 1082 e ISA). Diagramas (IEC 1082 e ISA). 31 SOLUCIÓN DE HARDWARE

32 32

33 33 SOLUCIÓN DE SOFTWARE LÓGICA DEL PROGRAMA PROCESO DE SECADO SECADO PROCESO DE SECADO SECADO

34 PROGRAMACIÓN HMI PC 34

35 PROGRAMACIÓN HMI PC 35 INFORMACÍONINFORMACÍON INICIOINICIO

36 PROGRAMACIÓN HMI PC 36 PRINCIPALPRINCIPAL CLAVE DE ACCESO

37 PROGRAMACIÓN HMI PC 37 CONFIGURACIÓNCONFIGURACIÓN PROCESOPROCESO

38 PROGRAMACIÓN HMI PC 38 PROCESO EN MARCHA

39 PROGRAMACIÓN HMI PC 39 HISTÓRICOSHISTÓRICOS INGENIERÍAINGENIERÍA

40 PROGRAMACIÓN HMI PC 40 ALARMASALARMAS

41 41

42 PLANTA 42 Ingresa una entrada de voltaje Ingresa una entrada de voltaje Sale una temperatura Sale una temperatura

43 IDENTIFICACIÓN 43 PRIMERPASOPRIMERPASO SEGUNDOPASOSEGUNDOPASO TERCERPASOTERCERPASO

44 FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA 44 Determinar el mejor controlador Determinar el mejor controlador

45 Diseño del sistema de control de humedad del grano 45

46 Diseño del sistema de control de temperatura del horno 46

47 Diseño del controlador por el método de Ziegler Nichols 47

48 Diseño del controlador por el método de Ziegler Nichols 48 FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA TRANSFERENCIA

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50 50 CONTROL ON-OFF DE HUMEDAD

51 51 CONTROL PID DE TEMPERATURA

52 52 DIAGRAMA ELÉCTRICO

53 53

54 CONCLUSIONES En las pruebas realizadas verificadas en el laboratorio se determinó que la temperatura máxima que puede alcanzar el horno es de 107 ºC, razón por la cual el proceso de envejecido se debe realizar a esta temperatura. La arquitectura del horno facilitó el diseño de ubicación de los sensores de humedad y de temperatura, y en el futuro garantizara el control que se necesita para alcanzar la temperatura deseada y mantenerla controlada asegurando la correcta cocción del producto. 54

55 CONCLUSIONES El desarrollo de este proyecto ha sido realizado paso a paso para que las personas interesadas puedan entender la manera en que el controlador automático de temperatura y humedad va a funcionar, además sirve de guía para realizar las conexiones de todos los elementos que intervienen en este sistema. El presente diseño involucra un detalle de los elementos necesarios, así como elementos extras que requiere cada equipo para facilitar la selección e implementación del sistema. 55

56 CONCLUSIONES Para facilidad del administrador, el HMI ha sido diseñado con Recetas para que sean cambiadas de forma fácil. El diseño planteado de la HMI es de arquitectura abierta y flexible con la posibilidad de expansiones o modificaciones. 56

57 CONCLUSIONES Matlab permite obtener y observar el comportamiento de la planta así como permite determinar las constantes para la sintonización del controlador. 57

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59 RECOMENDACIONES Se recomienda utilizar los componentes sugeridos ya que cumplen con las características del proceso. Se debería respetar el esquema establecido en el diseño, puesto que este se consideró como una opción sencilla. 59

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