Trabajo Práctico 2 - GRUPO C

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE JUJUY 
Facultad de ingeniería 
 
 
INSTALACIONES 
Y 
CONTROL 
 
 
TRABAJO PRÁCTICO DE INVESTIGACIÓN N°2 
 
 
 
 
Tema: : TIPOS DE CONTROLES INDUSTRIALES 
 
Alumnos: 
CAPRA, Franco Sebastian 
RODRÍGUEZ, Gastón Nicolás 
VALDIVIEZO, Melisa Rocío 
ZAMBRANA, Cristian Leonel 
 
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Fecha límite de presentación: 25/04/2020 
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 
ACTIVIDAD 1 
Presentación de 1 esquema de CONTROL CONTINUO, explicando su funcionamiento 
y definiendo cada uno de los componentes de medición, control y actuación (marca, 
modelo, etc). 
ESQUEMA DE CONTROL CONTINUO 
 
CONTROL DE TEMPERATURA CON VAPOR 
 
 
 
Este tipo de controlador, usa un algoritmo simple para solamente revisa si la variable de 
proceso está por encima o por debajo de un setpoint determinado. En términos prácticos, la 
variable manipulada o la señal de control del controlador cambian entre “totalmente ON” o 
“totalmente OFF”, sin estados intermedios. Este tipo de accionamiento provoca un control 
muy impreciso de la variable de proceso, un ejemplo muy común es el control de 
temperatura con termostatos en aires acondicionados. El termostato activa el aire frío si 
(ON) la temperatura es mayor a la de referencia o setpoint y lo desactivan (OFF) cuando la 
temperatura es menor (o igual) al setpoint. 
Consideremos nuestro ejemplo de un intercambiador de calor de casco y tubos, si 
quisiéramos implementar el control ON/OFF, la variable de proceso (temperatura) oscilaría 
entre el setpoint alto y bajo (USP y LSP) conforme la salida del controlador abre 
completamente o cierra completamente la válvula de control de vapor, la temperatura nunca 
se estabilizara en un valor dado que la válvula de vapor nunca estará en un valor entre 0 y 
100%. En aplicaciones prácticas, se considera para el control ON/OFF setpoints alto y bajo 
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o una banda de control, dado que si solo consideramos un setpoint la válvula de control 
oscilaría con demasiada frecuencia provocando desgaste prematuro, por ejemplo. 
La gráfica de control sería: 
 
Este tipo de control usado para una banda de control muy pequeña o un solo setpoint en 
específico provocaría fatiga al elemento final de control; por ejemplo, desgaste de 
componentes mecánicos. En el caso del intercambiador, el ciclo térmico (frio, caliente, frio, 
caliente, etc) fatigaría los tubos internos y, por tanto, menor tiempo de vida. Otro factor es la 
pérdida de energía que se produce porque constantemente se estaría calentando el fluido a 
temperaturas mayores a la necesaria. Así mismo, este sobre calentamiento o 
sobre-enfriamiento indudablemente afectará la calidad del producto final, otro punto de tener 
en cuenta. 
COMPONENTES DEL SISTEMA 
● Transmisores analogicos de temperatura 
 
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Los transmisores analógicos de temperatura de la serie T91 están adaptados a los 
requisitos específicos de las aplicaciones industriales. Son adecuados principalmente para 
la conexión directa a procesadores tales como PLC ó convertidores PC-A/D con voltage de 
entrada. 
Los transmisores convierten la variación de la resistencia provocada por la variación de la 
temperatura (de las termorresistencias) o la variación de la tensión (de termopares) en una 
señal de 0...V ó 4...20 mA. Esta señal estandarizada permite la transmisión de los valores 
de temperatura de manera segura y sencilla. 
 
● Válvula de vapor 
 
 
❖ Cuerpo de latón. 
❖ Alimentación: 220V - 50/60 Hz. 
❖ Potencia de 20W. 
❖ Temperatura máxima de trabajo: 180°C. 
❖ Normal cerrada. 
❖ 2/2 vías. 
❖ Las válvulas incluyen bobina y conector. 
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● Intercambiador de calor 
 
INTERCAMBIADOR DE CALOR LÍQUIDO-GAS / DE RECUPERACIÓN 
DE CALOR SOBRE GASES DE ESCAPE 
 
El intercambiador de calor de gases 
de combustión está diseñado para 
ahorrar energía reduciendo la 
temperatura de los gases de 
combustión, lo que se consigue 
calentando el agua de retorno de la 
red. 
Los flujos de gases de combustión 
contienen una gran cantidad de 
energía térmica. Con sus superficies 
de recuperación de calor altamente 
eficientes, los módulos 
economizadores son capaces de 
utilizar este potencial, aumentando 
así significativamente la eficiencia de 
los sistemas de calderas de vapor 
nuevos y existentes. El 
intercambiador de calor de gases de 
combustión situado aguas abajo de 
la caldera se utiliza para el funcionamiento en seco con el fin de calentar el agua de 
alimentación. Para permitir el uso de la tecnología de condensación, se puede instalar un 
módulo adicional de intercambiador de calor de gases de combustión para facilitar la 
condensación de los gases de combustión y el agua de reposición de calor. Estos módulos 
se pueden reequipar en sistemas de calderas de vapor de una sola llama existentes de 
forma muy sencilla. 
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● Controlador 
 
Plc Logo 12/24vdc 8ent 4sal Siemens  
 
 
 
El 6ED1 052-1MD00-0BA6 de Siemens es un módulo lógico de pantalla LOGO! 12/24RC. 
Ofrece control de menú, control opcional integrado y pantalla. Este módulo se puede 
expandir con módulos adicionales. 
 
-Tensión nominal de entrada de 12VDC / 24VDC 
-Corriente de carga de salida de relé de 3A (inductiva) y 10A (resistiva) 
-8 entradas digitales (4 se pueden utilizar como analógicas), 4 salidas digitales de relé 
-200 bloques de memoria 
-Grado de protección IP20 
-Dimensiones de 72mm x 90mm x 55mm (largo x alto x ancho) 
 
 
 
 
 
 
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ACTIVIDAD 2 
 
Presentación de 1 esquema de CONTROL POR ENCLAVAMIENTO o uno 
SECUENCIAL, explicando su funcionamiento y definiendo cada uno de los 
componentes que intervienen (marca, modelo, etc). 
 
ESQUEMA DE CONTROL SECUENCIAL 
 
EMBOTELLADORA 
 
 
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ESQUEMA DE CONTROL SECUENCIAL 
 
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FUNCIONAMIENTO 
 
La estación automatizada dispone de tres cintas mecánicas, dos máquinas de llenado, una 
de taponado, tres sistemas de retención y dos sistemas de empuje o transporte. 
Como puede observarse, las botellas vacías van llegando por la parte izquierda a través de 
las cintas transportadoras. En cada zona de llenado, existe un sensor óptico que detecta las 
botellas que pasan y al llegar a cuatro, activa un mecanismo de retención para poder 
proceder al llenado de las botellas sin percances. Además, al final de cada puesto de 
llenado existe un mecanismo de transporte que permite unificar en una sola cinta 
transportadora las botellas de ambos puestos de llenado. Para controlar este sistema existe 
otro sensor óptico que detecta el número de botellas que llegan al final de la cinta y al llegar 
a cuatro, las empuja a la siguiente cinta. 
Una vez que las botellas están juntas, en filas de dos, se procede a su taponado. 
Nuevamente existe un mecanismo de retención para poder llevarlo a cabo. Se emplea el 
mismo sistema que para el llenado: un sensor óptico detecta las botellas que pasan y al 
llegara cuatro, activa la retención y se procede al taponado. Como puede apreciarse, el 
diseño en Solid Edge no es exacto, no pretende definir al detalle la estructura sino dar una 
idea rápida de su funcionamiento y sus mecanismos. 
 
El sistema automatizado realiza continuamente el mismo proceso. Este consta de varias 
operaciones que se van llevando a cabo según el siguiente orden: 
 
1. Puesta en funcionamiento mediante la consola de mandos (botón PM). Se 
activan los motores de las cintas. 
2. Llegada de botellas a la estación. Comienza el proceso automático. 
3. Detección del paso de botellas por el primer sensor en cada puesto de 
llenado (Estos sensores se representan con pulsadores en AS). 
4. Activación de los sistemas de retención en ambos puestos de llenado 
(Cilindros RET1 y RET2). 
5. Proceso de llenado (Cilindros LLE1 y LLE2). 
6. Desactivación de los sistemas de retención. 
7. Detección del paso de botellas por el segundo sensor en cada puesto de 
empuje. 
8. Activación del sistema se empuje para reunir las botellas (Cilindros EMP1 y 
EMP2). 
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9. Detección del paso de botellas por el sensor del puesto de taponado. 
10. Activación del sistema de retención del puesto de taponado (Cilindro RET3). 
11. Proceso de taponado (Cilindro TAP). 
12. Desactivación del sistema de retención. 
13. Salida de las botellas ya llenas y taponadas por la cinta transportadora hacia 
el almacén. 
 
COMPONENTES QUE INTERVIENEN 
 
BOTELLA 
 
Elemento principal con el que vamos a trabajar. Las botellas son de plástico y vienen 
preparadas para el llenado y el taponado. 
 
CINTA TRANSPORTADORA 
http://www.durmar.com.ar/productos 
Transporta las botellas por la estación. Consta de dos bandas laterales para evitar el vuelvo 
de las botellas y permitir un transporte más rápido (no se incluyeron en el dibujo por 
simplificar). 
 
 
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http://www.durmar.com.ar/productos
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MÁQUINA DE LLENADO 
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQ
wJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE 
Se encarga del llenado de botellas. Tiene la capacidad de llenar cuatro botellas al mismo 
tiempo una vez que estas no están en movimiento. Tarda unos 9 segundos en llenar las 
botellas. 
 
 
MÁQUINA DE TAPONADO 
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQ
wJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE 
Se encarga del taponado de botellas. Permite taponar cuatro filas de dos botellas una vez 
que no están en movimiento. Tarda unos 4 segundos en taponar las botellas 
 
 
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https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
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EMPUJE 
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQ
wJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE 
Transporta las botellas entre cintas. Tiene una pequeña extensión para evitar la caída de 
botellas al final de la cinta 
 
 
 
RETENCIÓN 
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQ
wJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE 
Facilita el trabajo de las máquinas. Una vez que el sensor lo indica, retiene grupos de 4 
botellas para que las diferentes máquinas lleven acabo su función. 
 
 
CILINDRO DE DOBLE EFECTO NORMALIZADO DSBC 
https://www.festo.com/cat/en-gb_gb/data/doc_ES/PDF/ES/DSBC_ES.PDF 
Se utiliza en cada uno de los mecanismos neumáticos de la estación para permitir los 
diferentes desplazamientos en la estación. Permite asociar sensores de posición para 
detectar sus distintas posiciones. Esta sujeto a la ISO 15552, su diámetro es de 32mm y su 
carrera de 200mm. 
 
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https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.industrialautomsystem.net/llenadoras?gclid=CjwKCAjwnIr1BRAWEiwA6GpwNQwJ9obOeDC17r9cy97WBl82z3SW0YgHoo8MI_dL0p6AUJtnJ235LhoCTBAQAvD_BwE
https://www.festo.com/cat/en-gb_gb/data/doc_ES/PDF/ES/DSBC_ES.PDF
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SENSOR DE POSICIÓN LINEAL SMH MAGNETOINDUCTIVO (24V) 
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/17076/esm_es.pdf 
Detecta la posición de la carrera del cilindro y avisa de ello. 
 
 
 
Beneficios: 
1. Conexión directa al sistema de control a través de una interfaz analógica 
estandarizada 
2. Montaje simple y seguro, utilizando un tornillo hexagonal interno, en casi todos los 
cilindros Festo con ranura en T, como con el sensor de proximidad Festo 
3. Instalación en los espacios más pequeños gracias a su diseño compacto. 
4. No se necesitan soluciones especiales complejas con potenciómetros externos. 
5. Sensor integrado fuera de rango: notificación a través de señal analógica y LED 
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https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/17076/esm_es.pdf
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SENSOR OPTOELECTRÓNICO SOEL 
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/12166/PSI_316_3_es.pdf 
Permite detectar el número de botellas que pasan por un determinado punto y actuar en 
consecuencia. Tiene un alcance de más de un km. Dimensiones 20x32x12 mm. 
 
 
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https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/12166/PSI_316_3_es.pdf
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SEMÁFORO INDUSTRIAL ANTIDEFLAGRANTE TXL 
https://pdf.directindustry.es/pdf-en/idrm/product-catalog/20906-588541.html#open 
Da información visual sobre el estado de la estación. Verde significa funcionamiento normal, 
rojo sistema parado y naranja intermitente emergencia. 
 
 
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https://pdf.directindustry.es/pdf-en/idrm/product-catalog/20906-588541.html#open
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CENTRO DE MANDOS ESTÁNDAR 
 
Permite iniciar el sistema con PM, detenerlo con PP, actuar ante emergencia con la seta 
roja y rearmar tras emergencia con REAR mediante llave. Además muestra una pequeña 
muestra del semáforo del sistema. 
 
 
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MOTOR ELÉCTRICO MTR-DCI 24V 
https://www.festo.com.cn/cat/en-gb_gb/data/doc_ES/PDF/ES/MTR-DCI_ES.PDF 
Permite el giro de las cintas transportadoras. Existen tres, uno por cada una de las cintas. 
 
 
 
 
 
 
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https://www.festo.com.cn/cat/en-gb_gb/data/doc_ES/PDF/ES/MTR-DCI_ES.PDF
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VÁLVULA NORMALIZADA VSVA 5/2 NC 
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/17269/Ventile_es.pdf 
Se utiliza una en cada uno de los sistemas de la estación (llenado, taponado, retención yempuje). 
 
 
 
 
 
 
VÁLVULA NORMALIZADA VSVA 3/2 NC 
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/17269/Ventile_es.pdf 
Se utiliza para el sistema de emergencia. Corta toda la alimentación si fuese necesario. 
 
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https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/17269/Ventile_es.pdf
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/17269/Ventile_es.pdf
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