AUTOMATIZACION DEL SISTEMA DE CONTROL DE ILUMINACION - copia.pdf

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  • Universidad Tecnolgica del Norte de

    Guanajuato.

    Automatizacin del Sistema de Control de Iluminacin

    en planta

    MEMORIA DE ESTADIA

    Que para obtener el Ttulo de Ingeniero en

    Mecatrnica.

    Presenta:

    David Gerardo Barboza Jantes.

    No. De Control: 1210100289

    Dolores Hidalgo Guanajuato C.I.N ., Gto Agosto del 2015

  • DEDICATORIA

    Dedico este trabajo a toda la gente que me ha apoyado en la realizacin de

    este logro que se concreta con la obtencin de mi Ttulo de Ingeniero en

    Mecatronica.

    Principalmente a Dios por darme la fuerza de voluntad para seguir adelante

    con esta lucha.

    A mis hermanas que siempre han estado con migo y tienen fe en mi de que

    pueda lograr cosas grandiosas.

  • INDICE INTRODUCCIN. ....................................................................................................................... 1

    CAPITULO 1. ANTECEDENTES Y NOMBRE DE LA EMPRESA. ............................................. 2

    1.1. Desarrollo historio. ............................................................................................................... 2

    1.2. Plantas de Grupo G.S. ......................................................................................................... 2

    1.3. Misin: ................................................................................................................................. 4

    1.4. Visin: .................................................................................................................................. 4

    1.5. Valores ................................................................................................................................ 4

    1.6. Polticas de calidad. ............................................................................................................. 4

    1.7. Filosofa GSW. ..................................................................................................................... 4

    1.8. Organigrama. (Ver Figura 1.8) ............................................................................................. 5

    CAPITULO 2. PLANTEAMIENTO DE LA PROBLEMATICA. ...................................................... 6

    2.1. Sistema de Iluminacin en planta ineficiente. ....................................................................... 7

    2.2. Deficiencias en el manejo de iluminacin. ............................................................................ 9

    CAPITULO 3. PROPUESTA DE SOLUCIN. ........................................................................... 10

    3.1. Rediseo del sistema de Iluminacin. ................................................................................ 10

    3.1.1 Hiptesis .......................................................................................................................... 10

    3.1.2. Objetivo General ............................................................................................................. 10

    3.1.3. Objetivos Especficos ...................................................................................................... 10

    3.1.4. Impacto. .......................................................................................................................... 10

    3.1.5. Duracin del Proyecto ..................................................................................................... 11

    3.2. Diseo de Sistema de Automatizacin para el control de la iluminacin. ........................... 11

    3.2.1 Hiptesis. ......................................................................................................................... 11

    3.2.2. Objetivo General. ............................................................................................................ 11

    3.2.3. Objetivos Especficos. ..................................................................................................... 11

    Figura 3.1 ................................................................................................................................. 12

    3.2.5. Impacto. .......................................................................................................................... 12

    CAPITULO 4 MARCO TEORICO. ............................................................................................. 14

    4.1. Uso eficiente de la iluminacin. .......................................................................................... 14

    4.2. La iluminacin industrial y la productividad. ....................................................................... 14

    4.3. Los efectos de un mayor nivel de iluminacin. ................................................................... 15

    4.4. Diseo de Iluminacin Industrial. ....................................................................................... 16

    4.4.1. Puntos Clave para una Iluminacin Industrial Eficiente. .................................................. 16

  • Bajo coste de mantenimiento .................................................................................................... 17

    4.4.2. Metodologa de Toma de Datos. ..................................................................................... 17

    4.4.3. Lmparas. ....................................................................................................................... 17

    4.4.4. Luminarias. ..................................................................................................................... 18

    4.4.5. Alumbrado General. ........................................................................................................ 18

    4.4.6. Esquemas Tpicos para Diferentes Tipos de Edificios. .................................................... 18

    Ahorro de Energa en el Sistema de Alumbrado [3] .................................................................. 20

    4.4.8. Equipos. .......................................................................................................................... 20

    4.4.9. Mantenimiento. ............................................................................................................... 21

    4.5. Sistemas de Control de Iluminacin. .................................................................................. 21

    4.5.1. Sensores. ........................................................................................................................ 22

    4.5.2. Sensores Fotoelctricos. ................................................................................................. 22

    4.5.3. Controlador. .................................................................................................................... 23

    4.5.4. Controlador lgico programable [14]. .............................................................................. 24

    4.5.5. Ventajas. ......................................................................................................................... 25

    4.6. Lenguaje Ladder [14]. ........................................................................................................ 25

    4.6.1. Elementos de programacin. .......................................................................................... 26

    4.6.2. Temporizadores. ............................................................................................................. 27

    4.6.3. Contadores. .................................................................................................................... 28

    4.6.4. Monoestables.................................................................................................................. 29

    4.6.5. Programacin.................................................................................................................. 29

    4.6.6. Distribucin de un programa [12]. ................................................................................... 30

    4.6.7. Sistemas combinacionales. ............................................................................................. 30

    4.6.8. Elementos de memoria. .................................................................................................. 31

    4.6.10. Elementos de cmputo. ................................................................................................ 33

    4.6.11. Sistemas secuenciales.. ................................................................................................ 34

    4.7. Entornos de programacin RSLogix 500 [13]. .................................................................... 34

    4.7.1. Descripcin general del software. ................................................................................... 35

    4.7.3. Edicin de un programa Ladder [14]. .............................................................................. 39

    4.7.4. Descarga del programa [13]. ........................................................................................... 45

    CAPITULO 5. DESARROLLO DEL PROYECTO. ..................................................................... 51

    5.1. Reacomodo de luminarias en el rea de Produccin. ....................................................... 51

    5.1.3. Caractersticas de la luminaria. ...................................................................................... 54

  • 5.1.4. Resumen del Anlisis. ..................................................................................................... 54

    5.1.5. Ubicacin de luminarias. ................................................................................................. 56

    5.1.6. Resultados luminotcnicos.............................................................................................. 56

    5.1.8. Memoria de clculo. ........................................................................................................ 59

    5.1.9. Cuadro de Cargas. .......................................................................................................... 60

    5.1.9. Plano elctrico de Alumbrado. ........................................................................................ 61

    5.1.10. Evaluacin de los niveles de iluminacin. ..................................................................... 62

    5.2. DISEO DE SISTEMA DE AUTOMATIZACIN ................................................................ 64

    Caractersticas del diseo. ........................................................................................................ 67

    5.2.2. Variables internas en el diseo. ...................................................................................... 68

    5.2.3. Diseo de Hardware. ...................................................................................................... 72

    5.2.4. Sensor Fotoelctrico con regulacin de sensibilidad. ...................................................... 72

    5.2.6. Comparacin de Tecnologas. ........................................................................................ 73

    5.2.7. Componente seleccionado. ............................................................................................. 74

    5.2.8. Calculo de corriente de diseo. ....................................................................................... 74

    5.3. Controladores Lgico Programables SLC 500. .................................................................. 75

    5.3.2. Seleccin de mdulos de entrada. .................................................................................. 76

    5.3.3. Seleccin de mdulos de salida. ..................................................................................... 77

    5.3.4. Seleccin de procesador. ................................................................................................ 78

    5.3.5. Seleccin de Chasis........................................................................................................ 78

    5.3.6. Seleccin de Fuente de Poder. ....................................................................................... 78

    5.3.7. Cableado de fuerza de interruptores termo magnticos y contactores. ........................... 79

    5.3.8. Sembrado de sensores en produccin. ........................................................................... 82

    5.3.9. Conexiones de las seales de los sensores al mdulo de entradas. ............................... 83

    5.3.10. Cableado de mando de las bobinas de contactores a los mdulos de salida ................ 83

    5.4. Diseo de Software. ........................................................................................................... 84

    5.4.1. Programacin en Lenguaje Ladder para RsLogix 500. .................................................... 84

    5.4.2. Modo Automtico y Modo Manual. .................................................................................. 84

    CAPITULO 6.COSTOS DE MATERIALES. ............................................................................... 87

    CONCLUSIONES. .................................................................................................................... 90

    RECOMENDACIONES ............................................................................................................. 91

    BIBLIOGRAFA. ........................................................................................................................ 92

    ANEXOS. .................................................................................................................................. 94

  • Anexo 4. Plano de Elctrico. ..................................................................................................... 96

    Anexo 5. Cuadro de Cargas. ..................................................................................................... 97

    Anexo 6. Plano de Sembrado. .................................................................................................. 98

    Anexo 7. Plano de Sensores. .................................................................................................... 99

    Anexo 8. Programa Completo. ................................................................................................ 100

  • 1

    INTRODUCCIN.

    En la actualidad existe un aumento constante del consumo de energa, la renovacin de

    los procesos industriales y el desarrollo econmico son los primeros factores en generar

    este consumo desmedido. Teniendo en cuenta esto, el uso eficiente se vuelve una

    prioridad hoy en da, esto con el fin de preservar los recursos y realizar cambios

    oportunos orientados al desarrollo en equilibrio con el medio ambiente.

    La industria constituye hoy en da un gran consumidor de energa elctrica, pero sus

    instalaciones no cuentan con un uso adecuado de energa .Un ejemplo son los sistemas

    de iluminacin, se han observado muchas deficiencias en cuanto al uso siendo la ms

    importante tener encendidas las lmparas durante periodos no productivos, esto genera

    un gasto econmico y un impacto ambiental.

    El presente reporte de estadas presenta un proyecto de diseo de un sistema de

    automatizacin para el control de la iluminacin de una planta industrial ubicada en la

    ciudad de Dolores Hidalgo, Guanajuato llamada GSW de Guanajuato, que permita

    optimizar el uso de energa elctrica evitando que las lmparas permanezcan encendidas

    en periodos no productivos.

    El proyecto consta de un rediseo de la iluminacin en el rea de produccin debido a

    que se han hecho mejoras en cuanto a la distribucin de reas de produccin, la

    identificacin de requerimientos, seleccin de sensores y actuadores, diseo de un

    programa en lenguaje Ladder que controle la secuencia de encendido y apagado segn

    los periodos de produccin y la seal de sensores en las reas designadas. Parte del

    desarrollo del proyecto incluye simulaciones de iluminacin y de respuesta del programa.

  • 2

    CAPITULO 1. ANTECEDENTES Y NOMBRE DE LA EMPRESA.

    1.1. Desarrollo historio.

    La empresa fu fundada por el Sr. Kohei Suzuki( Ver Foto 1) en

    Japn en 1969. Inicialmente la empresa tena el nombre de

    Shinsei Harness Arneses Estrella de Dios.

    Figura 1. Fundador GSW.

    En 1987 GS Wiring, Inc. Estableci la primer planta en Los ngeles California E.

    Unidos y estableci la actual matriz en Amrica en la cuidad de Findlay, Ohio.

    En Noviembre 1997 Shinsei Harness y AM-MEX firmaron un contrato para iniciar

    operaciones en Marzo de 1998 . En esa fecha se inici la produccin masiva en

    Mxico con la cantidad de 100 asociados sindicalizados.

    Para Octubre del 1998 Shinsei Harness cambia de nombre a G.S.Electech

    G = Global

    S = Satisfaction

    E = Electric + Electronic + Technology

    El 1 de marzo del 2009 GSW termina su contrato con Ammex convirtindose as

    en GSW de Mxico S.A. de R.L.

    1.2. Plantas de Grupo G.S.

    Planta Toyota (Ver foto 2),Planta Kinuura (Ver foto 3),Planta Komono (Ver foto 4),

    En Mxico Planta Reynosa (Ver foto 5), En Estados Unidos Planta Ohio (Ver foto 6),

    En Mxico planta Guanajuato (Ver foto 7).

  • 3

    Figura 1.2. Planta Toyota Figura 1.3. Planta

    Kinuura

    Figura 1.4.Planta Komono Figura 1.5. En Mxico

    Planta Reynosa

    Figura 1.6. En Estados Unidos Planta Ohio. Figura 1.7. En Mxico

    planta Guanajuato

  • 4

    1.3. Misin:

    A) Maximizar la satisfaccin del cliente.

    B) Proporcionar el mejor ambiente de trabajo para nuestros empleados.

    C) Contribuir con nuestras comunidades.

    1.4. Visin:

    Crecer como empresa con cada ao ofreciendo productos de calidad para los clientes y al

    mismo tiempo ofrecer desarrollo y calidad de vida al personal de la empresa.

    1.5. Valores

    Respeto, Tolerancia, Solidaridad, Responsabilidad.

    1.6. Polticas de calidad. Excelencia en la calidad

    A la primera vez

    A tiempo

    Simpre

    1.7. Filosofa GSW.

    Contribuir con la sociedad satisfaciendo sus necesidades bsicas y requerimientos.

  • 5

    1.8. Organigrama. (Ver Figura 1.8)

    Foto 1.8. Organigrama de la empresa GSW de Guanajuato, como puede observarse el

    autor de este reporte de estadas ya se encuentra laborando en la planta y ocupa el

    puesto de Tcnico en Mantenimiento.

  • 6

    CAPITULO 2. PLANTEAMIENTO DE LA PROBLEMATICA.

    Existe preocupacin por promover el uso eficiente de la energa elctrica. Como muestra,

    se promueve el uso eficiente de la Energa, esta labor se desencadena a raz de la

    necesidad de disminuir el dao ambiental generado por el uso inadecuado de la energa

    elctrica.

    Los usuarios diramos que esta energa es limpia pues en donde la consumimos no se

    poder ver contaminantes, pero la produccin, transporte y distribucin de la misma

    genera grandes daos al medio ambiente. Por lo tanto, no hacer caso a los efectos

    negativos que demandan el uso desproporcionado de energa es hoy en da una actitud

    irresponsable, el personal que est a cargo del control y uso de la energa tiene la

    obligacin de encontrar alternativas que contribuyan a su uso adecuado y eficiente [2,3].

    Manifestando la importancia de esta situacin, el presente proyecto de estadas pretende

    ser una herramienta que contribuye en el uso eficiente de la energa elctrica

    enfocndose en el diseo de un sistema que permita el control del sistema de iluminacin

    aplicado a la planta industrial GSW de Guanajuato con la nica finalidad de procurar un

    empleo adecuado de energa elctrica a fin de contribuir a la conservacin del medio

    ambiente y economizar el empleo de este recurso.

    La planta industrial para realizar este diseo, se conforma de una fuente de importante

    abastecimiento automotriz, sus objetivos de produccin son claros y el crecimiento es

    positivo; es una empresa que fomenta a travs de su poltica de medio ambiente el

    cuidado y proteccin del mismo; debido a esto el desarrollo de esta mejora es apoyado

    por la empresa que se preocupa constantemente por desarrollar ideas que contribuyan en

    sus procesos de mejora continua, adems de poder reducir costos de operacin.

  • 7

    2.1. Sistema de Iluminacin en planta ineficiente. La empresa GSW de Guanajuato ha tenido entres sus mejoras el reacomodo de lneas

    de produccin, esto con el fin de aprovechar el espacio en toda el rea de produccin al

    mximo posible, debido a esto el sistema de iluminacin ya no cumple con los

    requerimientos que ahora demanda toda el rea de produccin, pues est diseado para

    mantener una iluminacin promedio en toda el rea de piso como se muestra en la Figura

    2.1.

    Como puede observarse la distribucin de las luminarias est diseada para un solo

    propsito sin tomar en cuenta las distintas reas que conforman el rea de piso.

    Figura 2.1. Sistema de iluminacin Actual.

  • 8

    Es por ello que se hace necesario un reajuste de toda la iluminacin teniendo en cuenta

    los diferentes espacios y requerimientos que manifiesta cada area segn las

    actividades a desarrollar, esto generado por el xito que ha tenido la empresa que en un

    principio comenz con unas cuantas lneas de produccin hasta llegar a este momento,

    donde se han hecho labores de reacomodo y ensamble de nuevas lneas de produccin,

    se pretende que quede distribuido como se puede apreciar en la Figura 2.2.

    El rea de produccin lo conforman 12 espacios destinados a propsitos especficos, ya

    se ha reacomodado casi la totalidad de ellos, solo faltan las lneas de produccin

    colocadas a un costado del taller de mantenimiento debido a que falta ensamblarlas.

    Figura 2.2. Layout de distribucin de espacios en rea Piso de produccin.

  • 9

    2.2. Deficiencias en el manejo de iluminacin.

    Un uso eficiente en el sistema de iluminacin tiene en la actualidad diversas formas y mtodos para su realizacin. Esto se debe por un lado a la diversidad de la tecnologa actual y a su continuo avance y por otro a la preocupacin de organismos como: [6] El Ministerio de Energa y Minas, CENERGIA, CONCYTEC, entre otros; que buscan promover buenos hbitos de consumo energtico en la sociedad. Sin embargo, a pesar de los actuales esfuerzos existen hoy en da en la industria muchas deficiencias en el manejo de los sistemas de iluminacin industrial como es el caso de la planta en estudio, en la cual se observa lo siguiente [1,2]. - La formacin interna en temas de hbitos y usos eficientes de la energa es prcticamente inexistente. - La escasa formacin en materia de eficiencia energtica, se materializa en un bajo nivel de compromiso, si no existe formacin no puede haber una puesta en prctica de los conceptos y hbitos energticamente eficientes. - Existen oportunidades de mejora para lograr que todos los trabajadores conozcan las polticas de la empresa y su compromiso con el uso eficiente de la energa. - No se cuenta con sistemas de regulacin de la iluminacin como: detectores de presencia, interruptores temporizados, dimmers (variador de intensidad de luz), sensores de luz ambiental (sensores fotoelctricos), etc. En consecuencia se desencadenan las siguientes ineficiencias en el manejo de la iluminacin: a) Encender todas las lmparas para efectuar tareas de mantenimiento o limpieza en horarios donde no hay produccin. b) Mantener encendidas las lmparas durante horas de descanso del personal o perodos no productivos. c) Mantener encendidas las lmparas en las zonas de almacenes sin personal en el interior. d) Encender todas las lmparas de varias reas con un solo interruptor. e) Sobre iluminar innecesariamente algunas reas. Adicionalmente, en el rea de produccin, existe 1 tablero elctrico de iluminacin colocado lejos de las lneas de produccin. En este sentido, se considera que tener esta distribucin limita la posibilidad que el personal apague un circuito de iluminacin especfico cuando no sea necesario pues esto implicara que el trabajador se dirija hacia el tablero elctrico, lo abra y elija desactivar el interruptor termo magntico asociado al circuito que desea apagar lo cual termina convirtindose en una actividad agotadora y poco prctica para el usuario que prefiere generalmente optar por no ejecutarla.

  • 10

    CAPITULO 3. PROPUESTA DE SOLUCIN.

    3.1. Rediseo del sistema de Iluminacin.

    3.1.1 Hiptesis La actual distribucin de las reas de produccin no concuerda ya con el emplazamiento

    de luminarias, esto debido a que se han venido modificando con el propsito de mejorar el

    uso de los espacios y hacer ms eficiente la produccin, esto ha dado lugar a una

    ineficiencia del sistema de iluminacin puesto que fue diseado y construido para cumplir

    con los requerimientos de la planta en sus inicios.

    3.1.2. Objetivo General

    Redisear el sistema de iluminacin que cumpla con los requerimientos de cada uno de los espacios del rea de produccin.

    3.1.3. Objetivos Especficos 1) Seleccin de luminarias adecuadas. 2) Diseo de distribucin y emplazamiento de luminarios de acuerdo a cada rea. 3) Calculo de conductores y canalizaciones para alimentacin. 4) Elaboracin de planos de sembrado de luminarias y balanceo de cargas. 5) Cotizacin de materiales y mano de obra.

    3.1.4. Impacto.

    El rediseo y restructuracin del sistema de iluminacin en el rea de produccin

    proveer las condiciones necesarias de iluminacin en cada uno de los espacios que

    conforman el rea Piso de plata, de esta forma el personal que labora en dichas reas no

    tendr problemas en cuanto a deficiencia visual para desarrollar sus tareas

    correctamente, generando as mayor eficiencia del personal y un calidad del producto

    ptima.

  • 11

    3.1.5. Duracin del Proyecto Durante el periodo de estadas Mayo - Agosto del 2015 teniendo en cuenta las fechas

    programadas para la estructuracin del mismo, el cual se presenta a la empresa

    explicndole los beneficios de implementarlo y quedara a disposicin el llevarlo a cabo.

    3.2. Diseo de Sistema de Automatizacin para el control de la

    iluminacin.

    3.2.1 Hiptesis. Dado que en la actualidad existe preocupacin por promover el uso racional y eficiente de la energa, entonces el diseo de un sistema de automatizacin de iluminacin puede satisfacer la actual necesidad presentndose como una mejora que contribuya al control de la energa utilizada en sistemas de iluminacin reduciendo costos y el impacto sobre el medio ambiente.

    3.2.2. Objetivo General. Disear un sistema de automatizacin que permita un uso adecuado y eficiente de la energa elctrica, a un costo razonable, en el sistema de iluminacin de una planta industrial.

    3.2.3. Objetivos Especficos. 1) Seleccin de sensores y actuadores. 2) Diseo de un programa para controlar la secuencia de encendido de los contactores de fuerza de los circuitos de iluminacin en funcin a los perodos de produccin y la seal de sensores en las zonas elegidas. 3) Diseo del programa que permita el control automtico de la iluminacin en lenguaje de escalera y. 4) Diseo del diagrama de control y fuerza que permita realizar las funciones establecidas en el programa. 5) Cotizacin de materiales.

    3.2.4. Diagrama de Bloques. Al ser especificadas las tecnologas de control que se desarrollarn para el sistema de automatizacin, se presenta el diagrama de bloques de los subsistemas involucrados [10]. (Ver Figura 3.1), los cuales consideran parte del sistema de automatizacin que ser desarrollado en las siguientes pginas:

  • 12

    Figura 3.1. Diagrama de Bloques del Sistema de Automatizacin de Iluminacin [10].

    3.2.5. Impacto. La propuesta de diseo del sistema de automatizacin para el control de iluminacin en el

    rea de piso en la planta, es el comienzo de desarrollo sostenible que la empresa GSW

    de Guanajuato tiene entre sus prioridades, debido a los lineamientos que le marcan sus

    polticas y al mismo tiempo respondiendo a la necesidad de reducir los factores

    econmicos que por supuesto se traducirn en ms apoyos y utilidades para los

    empleados.

    Implementndose el sistema de automatizacin del control de iluminacin se atendern

    las necesidades antes descritas; primeramente se tendr un desarrollo industrial

    sustentable, es decir que se aminorara en todo lo posible el dao que se causa al medio

    ambiente por el uso de energa elctrica, que si bien no se puede apreciar a simple vista,

    existe en la generacin y distribucin de la energa, por otra parte y no menos importante

    para la empresa, el pleno funcionamiento del Sistema de Automatizacin para el control

    de la Iluminacin ofrecer una ventaja econmica bastante importante si se tiene en

    cuenta que entre los objeticos est el aprovechamiento total de los recursos y el no

    desperdicio de los mismos, por ello mismo la empresa percibir un ahorro directamente

    econmico en las facturas de electricidad.

    Lo produccin se ver beneficiada en el sentido que el personal no tendr actividades del

    control de iluminacin, dedicndose completamente a sus labores puesto que el sistema

    apagara y encender las luces en las horas sealadas o en el caso de que la luz natural

    no sea la suficiente para las actividades de produccin.

  • 13

    Finalmente implementar el sistema de automatizacin del control de iluminacin es una

    inversin, no es un gasto, debido a que va generar un ahorro de energa y este a su vez

    se traducir en facturas de electricidad ms bajas desde el momento en que funcione

    completamente el sistema, poco a poco en un periodo de 6 a 7 aos se pagara solo el

    proyecto con esos ahorros hasta llegar el momento en que el sistema pasa a formar parte

    de los activos de la empresa es decir, que genera ganancias.

    3.2.6. Duracin del Proyecto El diseo del proyecto se ha realizado durante el periodo de estadas Mayo - Agosto del

    2015 teniendo en cuenta las fechas programadas para la estructuracin del mismo, el

    cual se presenta a la empresa explicndole la funcionalidad y benficos del mismo para

    que quede como evidencia para a toma de decisin de proyectos a realizarse en el aos

    2016, siendo el caso, el proyecto estar desarrollndose en los primeros meses del

    prximo ao.

  • 14

    CAPITULO 4. MARCO TEORICO.

    4.1. Uso eficiente de la iluminacin. Ante las deficiencias encontradas en el manejo de la iluminacin en el sector industrial, entidades como el Ministerio de Energa y Minas presentan alternativas de buenas prcticas entre ellas se pueden mencionar: utilizar la luz natural, controlar las horas de operacin (en particular en horas punta), apagar las lmparas innecesarias, no sobre iluminar reas, considerar colores claros de mobiliario en las oficinas, separar los circuitos de iluminacin para que su control no dependa de un solo interruptor y se ilumine solo sectores necesarios. En forma adicional a las buenas prcticas mencionadas; el tener un uso eficiente de la iluminacin hace necesaria la implementacin de mejoras con inversin como por ejemplo: reemplazar lmparas por unidades ms eficientes en reas de produccin y oficinas administrativas, implementacin de sistemas de control, reemplazo de balastos electromagnticos por electrnicos, utilizar sensores de presencia, en particular en reas de almacenes, utilizar temporizadores, Dimmers para reducir la intensidad de luz en perodos que se necesite poca luz como perodos de limpieza[2].

    4.2. La iluminacin industrial y la productividad. Para optimizar el rendimiento, es esencial contar con una buena iluminacin en el puesto de trabajo y que las zonas de tarea estn bien iluminadas, especialmente si el personal tiene ya cierta edad. Hoy se sabe que los efectos beneficiosos de una buena iluminacin van mucho ms all de lo que se pensaba originalmente. De hecho, en los ltimos veinte aos, la ciencia mdica ha demostrado una y otra vez que la luz puede tener una influencia positiva en la salud y el bienestar [1]. Una iluminacin mejor permite acelerar las tareas y reducir las tasas de error, y de esa manera puede aumentar el rendimiento. Tambin contribuye positivamente a la seguridad, a la reduccin de las tasas de siniestralidad y absentismo, a la salud y bienestar general. (Ver figura 4.1)

  • 15

    Figura 4.1. Consecuencias (relativas) del aumento del nivel de iluminacin en el rendimiento en las tareas (a), el nmero de rechazos (b) y los accidentes (c) en la industria metalrgica [6].

    4.3. Los efectos de un mayor nivel de iluminacin.

    Los estudios indican que aumentar los niveles de luz en la industria metalrgica de 300 a 2.000 lux aumenta el rendimiento en las tareas en un 16% y reduce el nmero de rechazos en un 29%. La productividad aument aproximadamente un 8%, y una iluminacin mejor tambin demostr una reduccin evidente del 52% en el nmero de accidentes. Todo ello puede suponer un cambio importante para la empresa, con independencia del sector al que pertenezca[5].. La iluminacin industrial debe prever un gran nmero de luminarias, ya que abarca espacios grandes y extensos.

    Adems, este tipo de iluminacin posee caractersticas distintas a las luminarias convencionales o residenciales, como mayor potencia, brillo, incandescencia y mayor

    tolerancia a los cambios bruscos de voltaje [4].

  • 16

    4.4. Diseo de Iluminacin Industrial. Para establecer la iluminacin apropiada para una zona industrial es necesario:

    1. Analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo de iluminacin que proporcione el mximo rendimiento visual y cumpla con las exigencias de seguridad y comodidad.

    2. Seleccionar el equipo de alumbrado que proporcione la luz requerida de la manera ms eficiente.

    Las luminarias que proporcionan un nivel de iluminacin razonablemente uniforme a

    toda una zona constituyen un sistema de alumbrado general.

    Un buen sistema de alumbrado general hace posible el cambio de emplazamiento

    de la maquinaria sin necesidad de alterar el alumbrado, y, as mismo, permiten la

    utilizacin total de la superficie de suelo.

    El alumbrado suplementario se aade al general para tareas visuales difciles o

    procesos de inspeccin que no pueden iluminarse satisfactoriamente con el

    alumbrado general.

    Existe una relacin entre la calidad de los productos y la calidad de las instalaciones

    de produccin.

    La experiencia demuestra que una buena iluminacin en las fbricas y talleres es una manera muy eficaz de incrementar tanto la productividad como la calidad [4].

    4.4.1. Puntos Clave para una Iluminacin Industrial Eficiente.

    Luz suficiente: disponer niveles adecuados de luz, segn la naturaleza de la tarea visual. Mayores necesidades por: probabilidad de cometer errores, motivos de seguridad, edad del trabajador. Iluminacin uniforme: una iluminacin general con un alto grado de uniformidad garantiza total libertad a la hora de situar la maquinaria y los bancos de trabajo (en cualquier punto 200 lx). Buena iluminacin vertical: en ciertos trabajos la tarea visual est localizada en el plano vertical. Se puede recurrir a las luminarias empotradas en el techo que ofrecen una distribucin asimtrica de la luz. Fuentes de luz bien apantalladas: son fundamentales en alturas de montaje bajas, debido a que las fuentes de luz son relativamente brillantes y producen un flujo elevado en todas las direcciones. Las rejillas proporcionan el apantallamiento en la direccin crtica. Brillo de equilibrio uniforme: una iluminacin uniforme contribuye a crear una sensacin de confort. Color de luz agradable: lo que se necesita es una fuente con una apariencia de color agradable y un buen rendimiento de color.

  • 17

    Bajo coste de mantenimiento: es tan importante como la maquinaria moderna y un personal motivado. Al instalar una iluminacin eficiente se obtendrn menores costes

    de energa y mantenimiento [6].4.4.2. Metodologa de Toma de Datos. El nivel de iluminacin de una zona en la que se ejecute una tarea se medir a la altura donde sta se realice. En el caso de zonas de uso general a 85 cm del suelo y en el de las vas de circulacin a nivel del suelo. Los registros de Iluminancia (lx) se deben tomar en el caso ms desfavorable, esto es,

    por la noche. As se asegura que se cumpla la norma en todo momento [5]. Los niveles, segn RD 486/1997 de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mnimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo son: Ver Tabla 4.1

    Tabla 4.1. Niveles mnimos de iluminacin [6].

    4.4.3. Lmparas. Las lmparas empleadas habitualmente en industria son:

    fluorescentes tubulares

    lmparas de descarga de vapor de sodio.

    Estn ya en desuso las lmparas de vapor de mercurio y las lmparas de halogenuros metlicos [1].

  • 18

    4.4.4. Luminarias.

    Los distintos tipos de luminarias disponibles en el alumbrado industrial dependen de la altura del techo de la nave. As tenemos:

    Alturas menores a 6m: luminaria para lmpara fluorescente tipo artesa.(ver Figura

    4.2)

    Alturas mayores a 6m: luminarias especiales para lmparas de alta intensidad.

    Ambientes polvorientos o hmedos: luminaria tipo estanco.

    Figura 4.2 Luminaria

    fluorescente [1]

    4.4.5. Alumbrado General. Las soluciones empleadas habitualmente en la industria son las lneas con lmparas fluorescentes y el alumbrado con lmparas de alta intensidad (figura 4) utilizando luminarias en forma de campana.

    4.4.6. Esquemas Tpicos para Diferentes Tipos de Edificios.

    Edificios hasta 4 m de altura

    Tareas simples.

    Lmparas fluorescentes.

    Lneas montadas o suspendidas en el techo.

    Blanco mate/reflectores especulares.

    Lamas/difusores/tapas prismticas.

    Lneas continuas.

    Sistemas espaciales.

    Optimizado para un mnimo nmero de lneas.

    Edificios con cubiertas de diente de sierra y plana. (Ver Figura 4.3)

    Tareas simples y medias.

    Altura 4m - 7m.

    Lmparas fluorescentes.

  • 19

    Sistemas en lneas.

    h < 5m: reflectores de haz medio ancho.

    h > 5m: reflectores de haz estrecho.

    Iluminancia adecuada en plano vertical.

    Figura 4.3 Edificios con cubiertas de diente de sierra y plana

    Edificios de techo a una altura elevada

    (ver Figura 4.4)

    Tareas pesadas.

    Altura > 6m.

    Luminarias en forma de campana.

    Reflectores especulares simtricos.

    Fluorescentes adicionales para superficies inclinadas.

    Distribucin regular.

    Sobreposicin de haces de luz. Figura 4.4. Edificios de techo a una altura

    elevada

  • 20

    Ahorro de Energa en el Sistema de Alumbrado [3]

    Se puede ahorrar energa elctrica en un sistema de alumbrado de las siguientes formas:

    Utilizando fuentes de luz y equipos eficientes.

    Empleando sistemas de control.

    Optimizando el diseo de la iluminacin.

    El ahorro de energa en las instalaciones de alumbrado se puede llevar a cabo durante la fase de proyecto y la fase de mantenimiento.

    Normas Generales de Ahorro de Energa en Iluminacin

    Adems de la correcta eleccin de las lmparas y la realizacin de un mantenimiento preventivo adecuado, deben seguirse una serie de normas para ahorrar energa en la iluminacin.

    Regulacin y control

    Ajustar los niveles luminosos y los coeficientes de uniformidad a las necesidades

    reales de cada zona.

    Mantener apagadas las lmparas de determinados lugares en los momentos en

    que no son necesarios: por ejemplo pasillos, lugares de paso o zonas desocupadas.

    Dotar a los circuitos que sean susceptibles de ello, por ejemplo alumbrado de

    exteriores, de clula fotoelctrica o interruptor horario que aseguren su apagado

    cuando no se precisan.

    Relacionar la iluminacin con la actividad que se desarrolla, de forma que si hay

    cambio de actividad, cambie tambin el nivel de iluminacin.

    El calor producido por el sistema de iluminacin puede ser utilizado para

    calefaccin en invierno, debiendo disiparse en verano para evitar sobrecargar el

    sistema de aire acondicionado, cuando lo haya.

    Sectorizacin del alumbrado en funcin de la funcionalidad de las zonas

    4.4.8. Equipos.

    Utilizar aparatos de alto rendimiento fotoelctrico suprimiendo siempre que sea

    posible difusores e incluso rejillas.

  • 21

    Emplear los sistemas de alumbrado de mayor rendimiento.

    Emplear lmparas de elevado rendimiento, teniendo en cuenta siempre las

    exigencias de calidad de cada zona segn su utilizacin.

    Utilizar alumbrado intensivo (mayor iluminacin en puestos de altas exigencias

    visuales) siempre que sea posible.

    Utilizar temporizadores.

    Utilizar restatos para graduar la intensidad de iluminacin.

    Utilizar luminarias hermticas.

    4.4.9. Mantenimiento.

    Llevar a cabo programas de limpieza peridica tanto de aparatos como de reflectores

    y lmparas.

    Mantener en buenas condiciones de limpieza los locales iluminados, especialmente

    los techos y paredes.

    Llevar a cabo programas de renovacin peridica de lmparas, eliminando de las

    instalaciones las de flujo muy agotado por las horas de servicio, aun cuando no

    estn quemadas.

    4.5. Sistemas de Control de Iluminacin. Un sistema de control de iluminacin es una solucin de control en la iluminacin basada en red inteligente, que incorpora la comunicacin entre diversos sistemas de entrada y salida relativos al control de la iluminacin, con el uso de uno o ms dispositivos informticos centrales. Los sistemas de control de iluminacin se utilizan ampliamente en la iluminacin interior y exterior de los espacios comerciales, industriales y residenciales. Los sistemas de control de iluminacin sirven para proporcionar la cantidad correcta de luz dnde y cundo sea necesario. Los sistemas de control de iluminacin se utilizan para maximizar los ahorros de energa del sistema de iluminacin, satisfacer los cdigos de construccin, o el cumplimiento de los programas de construccin ecolgica y de la conservacin de la energa. Los sistemas de control de iluminacin se denominan a menudo iluminacin inteligente. En la industria, los sistemas de control automtico son fundamentales para el manejo de los procesos de produccin. Est comprobado que el aumento de la productividad est muy relacionado a la automatizacin de los procesos en la medida que se haga uso eficiente de los equipos y sistemas asociados. Actualmente, los sistemas modernos de control industrial estn compuestos por: Sensores, dispositivos de entrada, el controlador, redes de comunicacin industrial, actuadores, dispositivos de Indicacin o interfaces HMI [10].

  • 22

    4.5.1. Sensores. Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes fsicas o qumicas, llamadas variables de instrumentacin, y transformarlas en variables elctricas. Las variables de instrumentacin pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento, presin, fuerza, torsin, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud elctrica puede ser una resistencia elctrica (como en una RTD), una capacidad elctrica (como en un sensor de humedad), una tensin elctrica (como en un termopar), una corriente elctrica (como en un fototransistor), etc. [7]. Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor est siempre en contacto con la variable de instrumentacin con lo que puede decirse tambin que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la seal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termmetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la accin de la temperatura. Un sensor tambin puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energa en otra. reas de aplicacin de los sensores: Industria automotriz, robtica, industria aeroespacial, medicina, industria de manufactura, etc. En el campo de la iluminacin los tipos de sensores ms empleados para formar parte de estos sistemas de control son: los sensores de presencia y los sensores fotoelctricos; es posible implementar un sistema inteligente de iluminacin con uno de los tipos de sensores mencionados o con una aplicacin conjunta de ambos [7].

    4.5.2. Sensores Fotoelctricos. Un sensor fotoelctrico es un dispositivo electrnico que responde al cambio en la intensidad de la luz, se utiliza en iluminacin para detectar el nivel de luz y producir una seal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Se recomienda emplear este tipo de sensores en aquellos lugares que cuenten con flujo de luz natural a fin de iluminar un rea solo si el nivel de luz es insuficiente [7].

  • 23

    4.5.3. Controlador. Un componente importante en un sistema de control es el controlador. En este contexto, en la actualidad se puede utilizar para el control de sistemas industriales: una PC, un PLC o un PAC. En la ltima dcada, expertos en la industria y editores predijeron que el control basado en la PC finalizara el rgimen de los controladores de lgica programables (PLC) en el control industrial. Se pensaba que la PC se convertira en la plataforma fundamental de la Automatizacin Industrial. Sin embargo, al da de hoy los PLC continan dominando la mayora de las fbricas para aplicaciones de control de procesos y mquinas. Aunque muchos ingenieros han evaluado el uso de la PC para funciones como control, conectividad con base de datos, aplicaciones basadas en web y comunicacin con dispositivos externos, la PC no ha podido competir con el PLC para aplicaciones basadas en control; sin embargo, hoy en da existe una tercera opcin que son productos que ofrecen una combinacin de la PC y del PLC. El grupo de analistas de la industria ARC utiliza el trmino "controladores de automatizacin programables" (PAC) para estos controladores hbridos [10]. Los PAC combinan las mejores caractersticas de la PC, incluyendo el procesador, la RAM, y software potente, con la confiabilidad, dureza, y naturaleza distribuida del PLC. (Figura 4.5.). Los PAC combinan el empaque y dureza del PLC con la flexibilidad y funcionalidad de software de la PC. Estas nuevas plataformas son ideales para control sofisticado y registro de datos en ambientes rudos. El soporte tcnico de National Instruments, muestra en una publicacin el siguiente cuadro comparativo en relacin a los controladores mencionados [10].

    Figura 4.5. Comparacin entre una PC, un PLC y un PAC [10].

  • 24

    4.5.4. Controlador lgico programable [14].

    Un controlador lgico programable, ms conocido por sus siglas en ingls PLC

    (programmable logic controller), es una computadora utilizada en la ingeniera automtica

    o automatizacin industrial, para automatizar procesos electromecnicos, tales como el

    control de la maquinaria de la fbrica en lneas de montaje o atracciones mecnicas.

    Los PLC son utilizados en muchas industrias y mquinas. A diferencia de las

    computadoras de propsito general, el PLC est diseado para mltiples seales de

    entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido elctrico y

    resistencia a la vibracin y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento

    de la mquina se suelen almacenar en bateras copia de seguridad o en memorias no

    voltiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro, donde los

    resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada

    dentro de un tiempo limitado, de lo contrario no producir el resultado deseado.

    La funcin bsica y primordial del PLC ha evolucionado con los aos para incluir el control

    del rel secuencial, control de movimiento, control de procesos, sistemas de control

    distribuido y comunicacin por red. Las capacidades de manipulacin, almacenamiento,

    potencia de procesamiento y de comunicacin de algunos PLCs modernos son

    aproximadamente equivalentes a las computadoras de escritorio. Un enlace-PLC

    programado combinado con hardware de E/S remoto, permite utilizar un ordenador de

    sobremesa de uso general para suplantar algunos PLC en algunas aplicaciones. En

    cuanto a la viabilidad de estos controladores de ordenadores de sobremesa basados en

    lgica, es importante tener en cuenta que no se han aceptado generalmente en la

    industria pesada debido a que los ordenadores de sobremesa ejecutan sistemas

    operativos menos estables que los PLCs, y porque el hardware del ordenador de

    escritorio est tpicamente no diseado a los mismos niveles de tolerancia a la

    temperatura, humedad, vibraciones, y la longevidad como los procesadores utilizados en

    los PLC. Adems de las limitaciones de hardware de lgica basada en escritorio; sistemas

    operativos tales como Windows no se prestan a la ejecucin de la lgica determinista, con

    el resultado de que la lgica no siempre puede responder a los cambios en el estado de la

    lgica o de los estado de entrada con la consistencia extrema en el tiempo como se

    espera de los PLCs. Sin embargo, este tipo de aplicaciones de escritorio lgicos

    encuentran uso en situaciones menos crticas, como la automatizacin de laboratorio y su

    uso en instalaciones pequeas en las que la aplicacin es menos exigente y crtica, ya

    que por lo general son mucho menos costosos que los PLCs.

  • 25

    4.5.5. Ventajas. Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentra que, gracias a ellos, es

    posible ahorrar tiempo en la elaboracin de proyectos, pudiendo realizar modificaciones

    sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamao reducido y mantenimiento de bajo

    costo, adems permiten ahorrar dinero en mano de obra y la posibilidad de controlar ms

    de una mquina con el mismo equipo. Sin embargo, y como sucede en todos los casos,

    los controladores lgicos programables, o PLCs, presentan ciertas desventajas como es

    la necesidad de contar con tcnicos calificados y adiestrados especficamente para

    ocuparse de su buen funcionamiento [13].

    4.6. Lenguaje Ladder [14]. LADDER, tambin denominado lenguaje de contactos o en escalera, es un lenguaje de

    programacin grfico muy popular dentro de los autmatas programables debido a que

    est basado en los esquemas elctricos de control clsicos. De este modo, con los

    conocimientos que todo tcnico elctrico posee, es muy fcil adaptarse a la programacin

    en este tipo de lenguaje.

    Ladder es uno de los varios lenguajes de programacin de PLC estandarizado en IEC

    61131-3 (ver figura 4.6).

    Figura 4.6. Detalle de diagrama ladder con distintos elementos de programacin.

  • 26

    4.6.1. Elementos de programacin.

    Para programar un autmata con LADDER, adems de estar familiarizado con las reglas

    de los circuitos de conmutacin, es necesario conocer cada uno de los elementos de que

    consta este lenguaje. A continuacin se describen de modo general los ms comunes.

    Elementos bsicos en LADDER

    Smbolo Nombre Descripcin

    Contacto

    NA

    Se activa cuando hay un uno lgico en el elemento que

    representa; esto es, una entrada (para captar informacin

    del proceso a controlar), una variable interna o un bit de

    sistema.

    Bobina

    NC

    Se activa cuando la combinacin que hay a su entrada

    (izquierda) da un cero lgico. Su activacin equivale a decir

    que tiene un cero lgico. Su comportamiento es

    complementario al de la bobina NA.

    Bobina

    SET

    Una vez activa (puesta a 1) no se puede desactivar (puesta

    a 0) si no es por su correspondiente bobina en RESET.

    Sirve para memorizar bits y, usada junto con la bobina

    RESET, dan una enorme potencia en la programacin.

    Bobina

    JUMP

    Permite saltarse instrucciones del programa e ir

    directamente a la etiqueta que se desee. Sirve para realizar

    subprogramas.

    Se suele indicar mediante los caracteres B M y tienen tanto bobinas como contactos

    asociados a las mismas de los tipos vistos en el punto anterior. Su nmero de

    identificacin suele oscilar, en general, entre 0 y 255. Su utilidad fundamental es la de

    almacenar informacin intermedia para simplificar esquemas y programacin.

  • 27

    Los bits de sistema son contactos que el propio autmata activa cuando conviene o

    cuando se dan unas circunstancias determinadas. Existe una gran variedad, siendo los

    ms importantes los de arranque y los de reloj, que permiten que empiece la ejecucin

    desde un sitio en concreto y formar una base de tiempos respectivamente. Su

    nomenclatura es muy diversa, dependiendo siempre del tipo de autmata y fabricante.

    4.6.2. Temporizadores.

    El temporizador es un elemento que permite poner cuentas de tiempo con el fin de activar

    bobinas pasado un cierto tiempo desde la activacin. El esquema bsico de un

    temporizador vara de un autmata a otro, pero siempre podemos encontrar una serie de

    seales fundamentales, aunque, eso s, con nomenclaturas totalmente distintas ( ver

    figura 4.7).

    Figura 4.7 Ejemplo de temporizador

    Temporizador.

    Podemos observar, en la figura de la derecha, el esquema de un temporizador, Tii, con

    dos entradas (E y C a la izquierda) y dos salidas (D y R a la derecha) con las siguientes

    caractersticas:

    Entrada Enable (E): Tiene que estar activa (a 1 lgico) en todo momento durante el

    intervalo de tiempo, ya que si se desactiva (puesta a cero lgico) se interrumpe la

    cuenta de tibia (puesta a cero temporal).

  • 28

    4.6.3. Contadores.

    El contador es un elemento capaz de llevar el cmputo de las activaciones de sus

    entradas, por lo que resulta adecuado para memorizar sucesos que no tengan que ver

    con el tiempo pero que se necesiten realizar un determinado nmero de veces (ver figura

    4.8)

    Figura 4.8 Puede verse el esquema de un contador, Ci, bastante usual, donde pueden

    distinguirse las siguientes entradas y salidas:

    Entrada RESET (R): Permite poner a cero el contador cada vez que se activa. Se

    suele utilizar al principio de la ejecucin asignndole los bits de arranque, de modo

    que quede a cero cada vez que se arranca el sistema.

    Entrada PRESET (P). Permite poner la cuenta del contador a un valor determinado

    distinto de cero, que previamente se ha programado en Cip.

    Entrada UP (U): Cada vez que se activa produce un incremento en una unidad de la

    cuenta que posea en ese momento el contador.

    Entrada DOWN (D): Cada vez que se activa produce un decremento en una unidad

    de la cuenta que posea en ese momento el contador.

    Salida FULL (F): Se activa al producirse un desbordamiento del valor del contador

    contando en sentido ascendente.

    Salida DONE (D): Se activa cuando el valor del contador se iguala al valor

    preestablecido Cip.

    Salida EMPTY (E): Se activa al producirse un desbordamiento del valor del contador

    contando en sentido descendente.

  • 29

    4.6.4. Monoestables.

    El monoestable es un elemento capaz de mantener activada una salida durante el tiempo

    con el que se haya programado, desactivndola automticamente una vez concluido

    dicho tiempo. Una de sus principales ventajas es su sencillez ya que slo posee una

    entrada y una salida como podemos observar en la Figura 4.9.

    Figura 4.9. Ejemplo de smbolo un monoestable.

    Entrada START (S): Cuando se activa o se le proporciona un impulso comienza la

    cuenta que tiene programada.

    Salida RUNNING (R): Se mantiene activada mientras dura la cuenta y se desactiva al

    finalizarla. Al igual que con el temporizador, para programar la cuenta hay que

    introducir los valores de Mip y Mib.

    4.6.5. Programacin.

    En este apartado se tratarn, de modo general, los conceptos bsicos de programacin

    en LADDER.

    Una vez conocidos los elementos que LADDER proporciona para su programacin,

    resulta importante resaltar cmo se estructura un programa y cul es el orden de

    ejecucin.

    En la Figura 4.10, se representa la estructura general de la distribucin de todo programa

    LADDER, contactos a la izquierda y bobinas y otros elementos a la derecha.

  • 30

    Figura 4.10. Estructura general de un programa en LADDER.

    4.6.6. Distribucin de un programa [12].

    En cuanto a su equivalencia elctrica, podemos imaginar que la lnea vertical de la

    izquierda representa el terminal de alimentacin, mientras que la lnea vertical de la

    derecha representa el terminal de masa.

    El orden de ejecucin es generalmente de arriba abajo y de izquierda a derecha, primero

    los contactos y luego las bobinas, de manera que al llegar a stas ya se conoce el valor

    de los contactos y se activan si procede. El orden de ejecucin puede variar de un

    autmata a otro, pero siempre se respetar el orden de introduccin del programa, de

    manera que se ejecuta lo que primero se introduce.

    4.6.7. Sistemas combinacionales. Aunque en los sistemas industriales la programacin se centra en procesos secuenciales,

    no teniendo demasiado inters los procesos combinacionales, es necesario conocer la

    lgica combinacionl ya que en muchas ocasiones es necesaria en la programacin

    secuencial.

    Una vez obtenida la funcin lgica de un problema combinacional, el paso a LADDER o

    esquema de contactos es muy sencillo. De acuerdo con el lgebra de Boole aplicada a la

    conmutacin, las sumas sern contactos en paralelo, los productos contactos en serie y

  • 31

    las negaciones contactos normalmente cerrados. En la siguiente figura se muestra un

    ejemplo de esquema LADDER para una determinada ecuacin.

    4.6.8. Elementos de memoria.

    La conexin tradicional para realizar una funcin de memoria en los circuitos con rels, es

    el circuito con autoalimentacin. Esto se consigue mediante la conexin de un contacto

    NA del rel (o contactor) en paralelo con el pulsador de marcha. A continuacin puede

    observarse las dos variantes de este circuito: con prioridad a la Desconexin (figura 4.11

    a) y con prioridad a la conexin (figura 4.11 b).

    Figura 4.11. Circuitos con autoalimentacin con prioridad a la desconexin a) y a la

    conexin b).

    En la figura 4.12, se pueden observar los sus esquemas equivalentes en LADDER:

    Figura 4.12 Circuitos LADDER con autoalimentacin.

  • 32

    Sin embargo, con LADDER el esquema puede quedar mucho ms sencillo si empleamos

    las bobinas de SET para la marcha y RESET para paro: (ver figura 4.12)

    Figura 4.13 Circuito de marcha y paro con bobinas SET y RESET.

    En este caso la prioridad depender del PLC utilizado, aunque usualmente la funcin

    RESET tiene prioridad sobre la SET.

    4.6.9. Elementos de tiempo.

    Como ya se ha comentado, los dos elementos bsicos de tiempo son el temporizador y el

    monoestable. A continuacin veremos un ejemplo de programacin de un automatismo

    temporizado.

    El esquema siguiente se corresponde con el mando de un motor con marcha

    temporizada:

    Figura 4.14. Automatismos Temporizados.

  • 33

    Un posible programa equivalente en LADDER podra ser el siguiente: (Ver figura 4.15)

    Figura 4.15 Aplicacin de un temporizador en LADDER.

    4.6.10. Elementos de cmputo.

    Para aclarar la programacin con elementos de cmputo, se explicar el funcionamiento

    del esquema (ver figura 4.16):

    Como se puede observar, el programa consta de un contador C11 que ha sido

    programado con el valor 10 (Cp=10). Con la entrada S0 ponemos a cero el contador y con

    la entrada S1 se preselecciona con el valor de Cp, esto es, 10. Cada impulso dado en S2

    incrementa en una unidad el contador y cada impulso en S3 lo disminuya.

    Las bobinas KMI y KM2 se activan cuando el contador posee el valor 10 y 6

    respectivamente, en cambio, la bobina KM3 est continuamente activada excepto cuando

    el contador se encuentra con el valor 4.

  • 34

    Figura 4.16 Ejemplo de programa LADDER de computo

    4.6.11. Sistemas secuenciales.. Aunque es posible programar sistemas secuenciales en LADDER, slo se suele utilizar

    para el control de sistemas sencillos. En aquellos ms complejos se utiliza la

    programacin modular o el GRAFCET.

    4.7. Entornos de programacin RSLogix 500 [13]. El entorno RSLOgix 500 de la casa Rockwell es el software de programacin del

    controlador del PLC y funciona sobre sistemas operativos Microsoft Windows 2000 o

    superiores. Con este software no solo se programan aplicaciones, sino que tambin se

    utiliza para configurar los parmetros variables de los mdulos de E/S o para monitorizar

    el estado del sistema.

  • 35

    4.7.1. Descripcin general del software.

    RSLogix 500 es el software destinado a la creacin de los programas del autmata en lenguaje de esquema de contactos o tambin llamado lgico de escalera (Ladder). Incluye editor de Ladder y verificador de proyectos (creacin de una lista de errores) entre otras opciones. Este producto se ha desarrollado para funcionar en los sistemas operativos Windows. [13]

    Existen diferentes mens de trabajo (figura 4.17) en el entorno de RSLogix 500, a continuacin se hace una pequea explicacin de los mismos

    Figura 4.17: Vista principal de RSLogix 500.

    Barra de men: permite realizar diferentes funciones como recuperar o guardar programas, opciones de ayuda, etc. Es decir, las funciones elementales de cualquier software actual. Barra de iconos: engloba las funciones de uso ms repetido en el desarrollo de los programas.

  • 36

    Barra de estado del procesador: Nos permite visualizar y modificar el modo de trabajo del procesador (online, offline, program, remote), cargar y/o descargar programas (upload/download program), as como visualizar el controlador utilizado (Ethernet drive en el caso actual). Los modos de trabajo ms usuales son: Offline: Consiste en realizar el programa sobre un ordenador, sin necesidad alguna de acceder al PLC para posteriormente una vez acabado y verificado el programa descargarlo en el procesador. Este hecho dota al programador de gran independencia a la hora de realizar el trabajo. Online: La programacin se realiza directamente sobre la memoria del PLC, de manera que cualquier cambio que se realice sobre el programa afectar directamente al procesador, y con ello a la planta que controla. Este mtodo es de gran utilidad para el programador experto y el personal de mantenimiento ya que permite realizar modificaciones en tiempo real y sin necesidad de parar la produccin.

    rbol del proyecto: Contiene todos las carpetas y archivos generados en el proyecto, estos se organizan en carpetas ( ver figura 4.18). [1] Las ms interesantes para el tipo de prcticas que se realizar son: Controller properties: contiene las prestaciones del procesador que se est utilizando, las opciones de seguridad que se quieren establecer para el proyecto y las comunicaciones. Processor Status: se accede al archivo de estado del procesador

  • 37

    IO Configuration: Se podrn establecer y/o leer las tarjetas que conforman el sistema. Channel Configuration: Permite configurar los canales de comunicacin del procesador Contiene las distintas rutinas Ladder creadas para el proyecto.

    Da acceso a los datos de programa que se van a utilizar as como a las referencias cruzadas (cross references). Podemos configurar y consultar salidas (output), entradas (input), variables binarias (binary), temporizadores (timer), contadores (counter), ... Si seleccionamos alguna de las opciones se despliegan dilogos similares al siguiente, en el que se pueden configurar diferentes parmetros segn el tipo de elemento.

    Figura 4.18. rbol de proyecto Panel de resultados: aparecen los errores de programacin que surgen al verificar la

    correccin del programa realizado (situados en la barra de iconos). Efectuando doble clic sobre el error, automticamente el cursor se situar sobre la ventana de programa Ladder en la posicin donde se ha producido tal error. Tambin es posible validar el archivo mediante Edit > Verify File o el proyecto completo Edit > Verify Project. Barra de instrucciones: Esta barra le permitir, a travs de pestaas y botones, acceder de forma rpida a las instrucciones ms habituales del lenguaje Ladder. Presionando sobre cada instruccin, sta se introducir en el programa Ladder. Ventana del programa Ladder: Contiene todos los programas y subrutinas Ladder relacionados con el proyecto que se est realizando. Se puede interaccionar sobre esta ventana escribiendo el programa directamente desde el teclado o ayudndose con el ratn (ya sea arrastrando objetos procedentes de otras ventanas seleccionando opciones con el botn derecho del ratn).

  • 38

    4.7.2. Configuracin del autmata y las comunicaciones [12]

    Para empezar se ha de configurar el autmata que se usar, en nuestro caso se trata de un Logix 500 LSP serie B. Para hacerlo nos dirigimos al men File>New y en el dilogo que aparece seleccionamos el procesador adecuado. En el mismo dilogo se tiene la posibilidad de seleccionar la red a la que estar conectado. Si hemos efectuado correctamente la configuracin de la red anteriormente (con el RSLinx) ya aparecer el controlador correspondiente, en la esquina inferior izquierda de la figura 4.19 en el desplegable Driver. Sino, podemos usar el pulsador que aparece (Who Active) que permite acceder a un dilogo similar a RSWho y seleccionar la red definida. Seleccionamos el autmata Logix 500 que aparece. Para que aparezca el autmata en la red se debe estar conectado a Internet y tener activado el RSLinx. Una vez aceptado (OK) aparecer la ventana del proyecto y la ventana del programa Ladder.

    Figura 4.19. Seleccin del procesador. La configuracin de la red se puede modificar en cualquier momento accediendo desde el rbol de proyecto> Controller>Controller Communications. (ver figura 4.20).

  • 39

    Figura 4.20. Configuracin de les comunicaciones del autmata

    4.7.3. Edicin de un programa Ladder [14]. Las diferentes instrucciones del lenguaje Ladder se encuentran en la barra de instrucciones citada anteriormente (figura 8.1). Al presionar sobre alguno de los elementos de esta barra estos se introducirn directamente en la rama sobre la que nos encontremos. A continuacin se har una explicacin de las instrucciones usadas para la resolucin de las prcticas de este curso :

  • 40

    Aadir una nueva rama al programa Crear una rama en paralelo a la que ya est creada Contacto normalmente abierto (XIC - Examine If Closed): examina si la variable binaria est activa (valor=1), y si lo est permite al paso de la seal al siguiente elemento de la rama. La variable binaria puede ser tanto una variable interna de memoria, una entrada binaria, una salida binaria, lavariable de un temporizador,... En este ejemplo si la variable B3:0/0 es igual a 1 se activar la salida O:0/0.

    Contacto normalmente cerrado (XIO - Examine If Open): examina si la variable binaria est inactiva (valor=0), y si lo est permite al paso de la seal al siguiente elemento de la rama. En este ejemplo si la variable B3:0/0 es igual a 0 se activar la salida O:0/0.

    Activacin de la variable (OTE - Output Energize): si las

    condiciones previas de la rama son ciertas, se activa la variable. Si

    dejan de ser ciertas las condiciones o en una rama posterior se

    vuelve a utilizar la instruccin y la condicin es falsa, la variable se

    desactiva.

    Para ciertos casos es ms seguro utilizar las dos instrucciones

    siguientes, que son instrucciones retentivas.

    Activacin de la variable de manera retentiva (OTL - Output

    Latch): si las condiciones previas de la rama son ciertas, se activa

    la variable y contina activada aunque las condiciones dejen de ser

    ciertas.

  • 41

    Una vez establecida esta instruccin solo se desactivar la variable

    usando la instruccin complementaria que aparece a continuacin.

    Desactivacin de la variable (OTU - Output Unlatch):

    normalmente est instruccin se utiliza para anular el efecto de la

    anterior.

    Si las condiciones previas de la rama son ciertas, se desactiva

    la variable y contina desactivada aunque las condiciones dejen de

    ser ciertas.

    Flanco ascendente (ONS - One Shot): esta instruccin combinada

    con el contacto normalmente abierto hace que se active la variable

    de salida nicamente cuando la variable del contacto haga la

    transicin de 0 a 1 (flanco ascendente). De esta manera se puede

    simular el comportamiento

    de un pulsador.

    Temporizador (TON - Timer On-Delay): La instruccin sirve para

    retardar una salida, empieza a contar intervalos de tiempo cuando

    las condiciones del rengln se hacen verdaderas. Siempre que las

    condiciones del rengln permanezcan verdaderas, el temporizador

    incrementa su acumulador hasta llegar al valor preseleccionado.

    El acumulador se restablece (0) cuando las condiciones del

    rengln se hacen falsas.

  • 42

    Es decir, una vez el contacto (B3:0/0) se activa el temporizador

    empieza a contar el valor seleccionado (Preset=5) en la base de

    tiempo especificada (1.0 s.). La base de tiempo puede ser de 0.001

    s., 0.01 s. y 1.00 s. Una vez el valor acumulado se iguala al

    preseleccionado se activa el bit llamado T4:0/DN (temporizador

    efectuado). Este lo podemos utilizar como condicin en la rama

    siguiente.

  • 43

    Contador (CTU - Count Up): se usa para incrementar un contador

    en cada transicin de rengln de falso a verdadero.

    Por ejemplo, esta instruccin cuenta todas las transiciones de 0 a 1

    de la variable colocada en el contacto normalmente abierto. Cuando

    ese nmero se iguale al preseleccionado (6 en este caso) el bit

    C5:0/DN se activa. Este bit se puede usar posteriormente como

    condicin en otro rengln del programa.

    Resetear (RES - Reset): La instruccin RES restablece

    temporizadores, contadores y elementos de control.

    En el ejemplo presentado a continuacin una vez aplicado el reset,

    el contador se pone a cero y cuando la condicin del rengln del

    contador vuelca a ser cierta, empezar a contar de cero.

    Para introducir el nombre de las variables se puede hacer mediante el teclado o a partir

    del rbol del proyecto>Data Files y seleccionar el elemento necesario (salida,

    entrada variable..). Una vez seleccionado el elemento se abre una ventana y se puede

    arrastrar con el ratn la variable como se muestra en la figura 4.21, y colocar el

    nombre de la variable

    (0:0.0/0) encima de la casilla verde de la instruccin (indicada con el crculo azul).

  • 44

    Para ms informacin sobre las

    instrucciones usadas en el RSLogix 500 se

    puede acceder al men de ayuda: Help>SLC

    Instruction Help y se encuentra un

    explicacin muy detallada de su

    funcionamiento.(Ver Figura 4.22)

    Figura 4.21: Adicin de variables

    Figura 4.22: Ayuda de las instrucciones

  • 45

    4.7.4. Descarga del programa [13]. Una vez se ha realizado el programa y se ha verificado que no exista ningn error

    se procede a descargar el programa al procesador del autmata (ver figura 4.23)

    Figura 4.23. Descarga del programa al autmata [13].

    A continuacin aparece diversas ventanas de dilogo que se deben ir

    aceptando sucesivamente (figura 4.24).

    Figura 4.24. Salvar el programa

  • 46

    Figura 4.25. Aceptacin de la descarga [13].

    Figura 4.26. Paso a modo Remote Program

  • 47

    Figura 4.27. Transfiriendo datos del programa

    Figura 4.28. Paso a modo Run (el programa est en funcionamiento)

  • 48

    Figura 4.29. Paso a modo on-line (conectado)

    Figura 4.30. Programa on-line y forzado de entrada.

    Para desconectar el enlace entre el ordenador personal y el autmata se deben

    seguir los siguientes pasos, siempre teniendo en cuenta que una vez desconectado

    el autmata este sigue funcionando con el programa descargado. Es importante dejar

    el programa en un estado seguro (ver figura 4.31).

    Figura 4.31. Paso a modo off-line (desconectado).

  • 49

    A continuacin aparece un dilogo para salvar el programa realizado, de esta manera

    se puede salvar todos los archivos de datos (tablas de variables, salidas,

    temporizadores,...).

    Ver figura 4-32.

    Figura 4.32. Salvar los resultados

    Pueden surgir algunos problemas durante la descarga del programa, el ms comn

    es que existan problemas con la conexin a Internet. Entonces al descargar el

    programa surgir un dilogo en el que se muestra que el camino de la conexin no

    est funcionando. (figura 4.33). Para solucionar el problema se debe comprobar si la

    configuracin del drive en el RSLinx es correcta y si la conexin a Internet del

    usuario est funcionando de manera normal (figura 4.34).

  • 50

    Figura 4,33: Conexin sin funcionar

    Figura 4.34: Buena y mala conexin a Ethernet [13].

    4.7.5. Men ayuda.

    Para cualquier duda que se pueda

    presentar en el uso del programa, se

    puede utilizar la ayuda que es

    bastante completa. Esta permite

    buscar segn palabras clave o por

    agrupaciones de contenido ( ver

    figura 4.35) [13].

    Figura 4.35. Men de Ayuda.

  • 51

    CAPITULO 5. DESARROLLO DEL PROYECTO.

    5.1. Reacomodo de luminarias en el rea de Produccin. Se hace necesario un reajuste de toda la iluminacin teniendo en cuenta los diferentes

    espacios y requerimientos en cada rea segn las actividades a desarrollar, esto

    generado por el xito que ha tenido la empresa que en un principio comenz con unas

    cuantas lneas de produccin hasta llegar a este momento, donde se han hecho labores

    de reacomodo y ensamble de nuevas lneas de produccin, se pretende que quede

    distribuido como se puede apreciar en la Figura 5.1.

    El rea de produccin lo conforman 12 espacios destinados a propsitos especficos, ya

    se ha reacomodado casi la totalidad de ellos, solo faltan las lneas de produccin

    colocadas a un costado del taller de mantenimiento debido a que falta ensamblarlas.

  • 52

    Figura 5.1. Layout de distribucin de espacios en rea Piso de produccin.

    La distribucin de los circuitos da alumbrado no corresponden al emplazamiento de reas

    de produccin para ello se presentara una propuesta de reacomodo de circuitos de control

    de luminarias que cubran las necesidades de cada rea. Ver figura 5.2.

  • 53

    Figura 5.2. Los circuitos de control de iluminacin estn actualmente acomodados en

    filas, por ello no cubren la nueva necesidad de iluminacin.

    5.1.2. Evaluacin de los Niveles de iluminacin. Se deseaba proponer una luminaria 6 tubos de la marca MAGG que ofreciera ms flujo

    luminoso, para de esta, manera aumentar el nivel de iluminacin comparado con las que

    Ofrecen las Cooper lighting instaladas actualmente; pero se observ que en el anlisis y

    simulaciones realizadas en DIALux presentaban un flujo luminoso inferior al de las

    actualmente ya instaladas entonces por tal motivo se seguirn empleando las ya

    existentes COOPER LIGHTING - METALUX HBL-654T5-N-UNV-EBT2-U con el mismo

    emplazamiento , cuyo anlisis se muestra en los siguientes segmentos.

  • 54

    5.1.3. Caractersticas de la luminaria.

    La luminaria COOPER LIGHTING - METALUX HBL-654T5-N-UNV-EBT2-U OPEN HIGH

    BAY LUMINAIRE WITH SPECULAR REFLECTOR, NARROW DISTRIBUTION NO

    UPLIGHT / se clasifica segn CIE 100 con cdigo CIE Flux: 51 80 95 100 95, Ver figura

    5.3.

    Figura 5.3 Caractersticas de Luminaria cooper lighting

    5.1.4. Resumen del Anlisis. El nivel recomendado de iluminancia en la industria correspondiente en la planta para trabajos con requerimientos visuales limitados segn la Norma y Estndares internacionales es como mnimo de 200 luxes, recomendado de 300 luxes y 500 como nivel de iluminancia ptimo. Se puede observar en la Figura 1.1 que se cumplen los niveles de iluminancia en un rango alrededor de 420 a 300 luxes en los lugares entre las luminarias. Ver figura 5.4.

  • 55

    Figura 5.4. Niveles de iluminacin.

    Las luminarias estn suspendidas a una altura de 8 metros, se presenta un factor de mantenimientos de 0.90 debido a que los tubos fluorescentes estn totalmente descubiertos, los colores de techo paredes y el suelo son techo y paredes color blanco, suelo color gris, 63 luminarias para toda el rea de produccin. Ver Figura 5.5.

    Figura 5.5. Resumen de evaluacin de iluminacin.

  • 56

    5.1.5. Ubicacin de luminarias. La ubicacin de las luminarias se muestra en el plano de la Figuras 5.6. Para ver con

    ms detalle las coordenadas de posicin de cada luminaria ver Anexo de Evaluacin de

    iluminacin.

    Figuras 5.6. Ubicacin de luminarias en el rea de piso Produccin.

    5.1.6. Resultados luminotcnicos.

    EL flujo luminoso total es de 1583135 lm , la potencia total instalada es de 22176.0 W. Las

    intensidades lumnicas del plano til son directo 311, indirecto 65 total 376 ver Figura 5.7.

  • 57

    Figura 5.7. Resultados luminotcnicos de la evaluacin.

    5.1.7. Rendering 3D.

    Parte de la evaluacin en DIALux es un Render en 3D donde se aprecian el

    comportamiento de los diferentes niveles de iluminacin ver figura 5.8.; por otra parte y

    tratando la misma cuestin se hace un render de colores falsos donde podemos apreciar

    con ms detalle la concentracin de luxes en cada espacio de distribucin de luminarias.

    Ver figura 5.9.

  • 58

    Figura 5.8. Renderig en 3D de niveles de iluminancia.

    Figura 5.9. Rendering de colores falsos.

  • 59

    5.1.8. Memoria de clculo.

    Los clculos de canalizaciones, conductores, y protecciones de cada circuito de control de

    iluminacin se realizaron mediante una aplicacin programada en Excel donde solo se

    suben los datos. Ver figura 5.10.

    - Nmero de luminarias por circuito

    - Potencia, Corriente, Voltaje

    - Distancias de circuitos/luminarias a tablero de control.

    Figura 5.10 Programa en Excel para clculo de Conductores, canalizaciones y

    protecciones.

    Subiendo los datos requeridos para el clculo rpidamente aparecen los resultados, para

    corregirlos segn las condiciones que exige la Norma se toman en cuenta las Tablas de

    Resistencia de conductores, Factor agrupamiento, Correccin de temperatura etc,

    dispuestas en el mismo documento de Excel pero en diferente hoja esto para agilizar el

    clculo y las correcciones necesarias. Ver Figura 5.11. Las tablas de correcciones se

    muestran en los Anexos 1.

  • 60

    Figura 5.11. Tablas de correcciones para clculos.

    5.1.9. Cuadro de Cargas. El Cuadro de cargas fue completado en el programa de Excel puede observarse en la

    Figura 5.12 el clculo de los 12 diferentes circuitos, como se aprecia los calibres de

    conductores van del 8, 14 y 10 dependiendo de la carga instalada, se cumple con la

    Normativa para cada caso para ms detalle checar Anexo Memoria de clculo bien en el

    Plano elctrico.

    Figura 5.12. Cuadro de cargas Tablero de Alumbrado.

  • 61

    5.1.9. Plano elctrico de Alumbrado. De acuerdo a las 12 diferentes reas se dividieron las luminarias para satisfacer la

    necesidad de iluminacin en cada una siendo esto bastante sencillo puesto que no se les

    mueve de su ubicacin original solo y nicamente se agrupan en 12 sectores diferentes

    cubriendo cada rea designada. De esta manera solo las trayectorias de canalizaciones,

    calibre de conductores y protecciones se ven afectadas para el ajuste que se pretende.

    Ver figura 5.13 en la cual se aprecia trayectorias cuadro de carga nomenclatura e

    indicaciones. Para ms detalle se lo puede apreciar en el Anexo 1.

    Figura 5.13. Plano Elctrico de Alumbrado.

  • 62

    Simbologa y Cedulas de Cableado. Ver figura 5.14.

    Figura 5.14. Simbologa empleada en el plano elctrico y cedula de cableado.

    5.1.10. Evaluacin de los niveles de iluminacin.

    El nivel recomendado de iluminancia en la industria correspondiente en la planta para trabajos con requerimientos visuales limitados segn la Norma y Estndares internacionales es como mnimo de 200 luxes, recomendado de 300 luxes y 500 como nivel de iluminancia ptimo. Se puede observar en la Figura 1.1 que se cumplen los niveles de iluminancia en un rango alrededor de 420 a 300 luxes hasta en los lugares mas crticos entre luminarias. Ver figura 5.15.

  • 63

    Figura 5.15. Evaluacin niveles de Iluminacin (CAD).

  • 64

    5.2. DISEO DE SISTEMA DE AUTOMATIZACIN Se realiz un anlisis de consumo energtico con la finalidad de evaluar el impacto del desarrollo de una mejora en uno de los sistemas involucrados. Al encontrar que el sistema de iluminacin representa un 17% del consumo de energa elctrica dentro de la planta se eligi disear un sistema de automatizacin que permita controlar el sistema de iluminacin. En este sentido, se presentar el detalle de las consideraciones tomadas en el diseo de la propuesta de automatizacin.

    5.2. Descripcin general de zonas a controlar. El diseo de automatizacin propone la integracin de: Controladores Lgicos Programables (PLC), Sensores fotoelctricos y Actuadores (Contactores). La propuesta tiene como alcance disear un sistema de automatizacin para el sistema de iluminacin en las zonas (ver imagen 13) de Produccin:, Almacenes , Maquinas, Recintos especiales. A continuacin se mencionarn las caractersticas de dichas reas con la finalidad de definir el tipo de control que gobernar el encendido y apagado de luces. rea de Produccin: La planta industrial cuenta con 12 reas en toda su rea de produccin 5 de estas son: 1) Almacn , 2) Maquinas 3) Training, 4) Maintenance- Cleaning, 5) Shipping area ,las restantes son las siguientes siete reas y lneas de produccin: 1) DNMX, 2) KDMK-AFCO, 3)AMI, 4)NAL-MX NAL-IL SIIX, 5)TRMI GNC, 6) NAL IL-2, 7) NAL IL- 3 , (Ver figura 5.16).

  • 65

    Figura 5.16. Emplazamiento de sectores del rea de Produccin.

    Cada sector cuenta con personal que inicia, monitorea, y finalizan cada tarea involucrada en el proceso de produccin. En la tabla 5.1. se muestra la descripcin de cada sector considerando: nmero de circuitos, luminarias, maquinistas; rea y tipo de ocupacin para cada sector con la finalidad de definir el tipo de control ms adecuado. Luego de observar la tabla 5.1. se concluye que, dado que las reas son grandes y tienen un tipo de ocupacin predecible, pues el personal permanecern en dichas zonas siempre que la programacin de produccin lo requiera. En consecuencia, se considera gobernar el encendido / apagado de los circuitos de iluminacin por los horarios de produccin semanal para las 7 lneas. En los sectores mencionados no se considera oportuno gobernar la iluminacin mediante sensores de presencia por tres motivos:

  • 66

    1.- El trnsito tiene mayor probabilidad de ser continuo siempre que est programada la produccin segn la planificacin semanal. 2.- Las zonas son de rea muy amplia para los rangos de trabajo de un sensor. 3.- Las zonas cuentan con varias mquinas y columnas que limitan los rangos de trabajo para un sensor de presencia. Tabla 5.1. Descripcin de sectores a controlar en rea de produccin.

    Sector N* circuito

    N* Luminarias 6 x 54 W

    Tipo de ocupacin

    rea (m2)

    Tablero

    Almacn 1 9 Predecible 391.44 TAB ALUMBRADO

    Maquinas 2 9 Predecible 570.38 TAB ALUMBRADO

    Training 3 4 Impredecible 142.96 TAB ALUMBRADO

    Maintenance, cleaning

    4 2 Predecible 142.96 TAB ALUMBRADO

    Shipping Area 5 5 Predecible 285.192 TAB ALUMBRADO

    DNMX 6 4 Predecible 285.192 TAB ALUMBRADO

    KDMK-AFCO 7 4 Predecible 285.192 TAB ALUMBRADO

    AMI 8 4 Predecible 285.192 TAB ALUMBRADO

    NAL-MX NAL-IL SIIX

    9 9 Predecible 475,32 TAB ALUMBRADO

    TRMI GNC 10 4 Predecible 285.192 TAB ALUMBRADO

    NAL IL-2 11 8 Predecible 475.32 TAB ALUMBRADO

    NAL IL- 3 12 2 Predecible 142.596 TAB ALUMBRADO

    TOTALES

    12

    64

  • 67

    Caractersticas del diseo.

    5.2.1. Tecnologas a considerar en el Sistema de Automatizacin En la siguiente tabla, resume las tecnologas de control propuestas para este diseo basado en el anlisis presentado en las pginas previas: (ver tabla 5.2) Tabla 5.2. Resumen de las tecnologas de control a considerar por sector en la planta de estudio.

    Sector Tipo de ocupacin

    Flujo de luz natural

    Flujo de personas

    rea (m2)

    Tecnologa de control propuesta

    Almacn predecible si no 391.44 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    Maquinas predecible si si 570.38 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    Training Impredecible si si 142.96 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    Maintenance, cleaning

    predecible si si 142.96 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    Shipping Area predecible si si 285.192 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    DNMX predecible si si 285.192 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    KDMK-AFCO predecible si si 285.192 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    AMI predecible si si 285.192 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    NAL-MX NAL-IL SIIX

    predecible si si 475,32 Programa PLC/ Tablero de control + Sensor Fotoelctrico.

    TRMI GNC predecible si s