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leche y productos lacteos
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La versin digital de esta tesis est protegida por la Ley de Derechos de Autor del Ecuador.
Los derechos de autor han sido entregados a la ESCUELA POLITCNICA NACIONAL
bajo el libre consentimiento del (los) autor(es).
Al consultar esta tesis deber acatar con las disposiciones de la Ley y las siguientes
condiciones de uso:
Cualquier uso que haga de estos documentos o imgenes deben ser slo para
efectos de investigacin o estudio acadmico, y usted no puede ponerlos a disposicin de
otra persona.
Usted deber reconocer el derecho del autor a ser identificado y citado como el autor
de esta tesis.
No se podr obtener ningn beneficio comercial y las obras derivadas tienen que
estar bajo los mismos trminos de licencia que el trabajo original.
El Libre Acceso a la informacin, promueve el reconocimiento de la originalidad de las
ideas de los dems, respetando las normas de presentacin y de citacin de autores con el
fin de no incurrir en actos ilegtimos de copiar y hacer pasar como propias las creaciones
de terceras personas.
Respeto hacia s mismo y hacia los dems.
ESCUELA POLITCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA
DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN EQUIPO PARA LA
PASTEURIZACIN DE LECHE
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO EN
ELECTRNICA Y CONTROL
PILICITA ESCOBAR DANIEL ARTURO
DIRECTORA: ING. NATHALY MORENO DAZ
CODIRECTOR: DR. ANDRS ROSALES
Quito, Agosto 2013
DECLARACIN
Yo, Daniel Arturo Pilicita Escobar declaro bajo juramento que el trabajo aqu descrito
es de mi autora; que no ha sido previamente presentada para ningn grado o
calificacin profesional; y, que he consultado las referencias bibliogrficas que se
incluyen en este documento.
A travs de la presente declaracin cedo mis derechos de propiedad intelectual
correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politcnica Nacional, segn lo
establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la
normatividad institucional vigente.
____________________
Daniel Pilicita
CERTIFICACIN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Daniel Arturo Pilicita Escobar, bajo mi
supervisin.
__________________________
Ing. Nathaly Moreno
DIRECTORA DEL PROYECTO
__________________________
Dr. Andrs Rosales
CODIRECTOR DEL PROYECTO
AGRADECIMIENTO
Agradezco a DIOS por ser tan generoso conmigo, me ha dado unos maravillosos padres y
un hermano incomparable. Gracias por protegernos y guiarnos en cada uno de nuestros
pasos.
Agradezco a mis padres por ser como son, siempre me brindaron su amor, su respeto, sus
enseanzas, sus consejos y todo su apoyo de forma incondicional.
Agradezco a mi hermano que siempre me ha apoyado y que a pesar que es menor, me ha
enseado muchas cosas importantes de la vida.
Agradezco a mi ta Blanca que desde nios nos cuid a mi hermano y a m, como si
fusemos sus hijos.
Agradezco a todos los profesores que he tenido hasta el momento, desde la escuela, el
colegio y en la universidad, por todas sus enseanzas y consejos, de manera muy especial a
mi Directora, Ingeniera Nathaly Moreno Daz y a mi Codirector, Doctor Andrs Rosales que
con su tiempo, consejos, experiencia y entera disposicin han aportado de sobremanera
para la culminacin de este proyecto.
Finalmente, agradezco a todos mis familiares y amigos, que con su apoyo y buenos consejos
me ayudaron a seguir adelante.
DEDICATORIA
A mis padres.
CONTENIDO
CAPTULO 1 1
FUNDAMENTO TERICO 1
1.1 INTRODUCCIN 1
1.2 PASTEURIZACIN 1
1.2.1Mtodos de pasteurizacin 1
1.2.1.1 Pasteurizacin lenta 1
1.2.1.2 Pasteurizacin rpida 3
1.2.2 Ventajas y desventajas de la pasteurizacin 5
1.2.2.1 Ventajas 5
1.2.2.2 Desventajas 6
1.3 DESCRIPCIN DEL PROCESO DE PASTEURIZACIN REALIZADO EN LA
MICROEMPRESA 6
1.4 PROYECTO A DESARROLLAR 10
CAPTULO 2 11
DISEO E IMPLEMENTACIN DEL HARDWARE 11
2.1 INFRAESTRUCTURA 11
2.2 SUMINISTRO DE GAS 12
2.3 SUMINISTRO DE AGUA 15
2.4 SENSOR DE TEMPERATURA 18
2.4.1 Acondicionamiento de la seal del sensor 21
2.5 MOTOREDUCTOR 25
2.5.1 Clculo de la potencia requerida 27
2.6 TABLERO DE CONTROL 29
2.6.1 CIRCUITO DE CONTROL 30
2.6.1.1 Controlador lgico programable PLC 30
2.6.1.2 Pulsadores 33
2.6.2 CIRCUITO DE FUERZA 33
2.6.2.1 Interruptor general 34
2.6.2.2 Interruptores termomagnticos 34
2.6.2.3Fusible 35
2.6.2.4 Rels de estado slido 36
2.6.2.5 Contactores 37
2.6.2.6Rels trmicos 38
2.6.1 SEALIZACIN 39
2.6.1.1 Luces piloto 39
2.6.1.2Sirena 39
2.6.1.3Pantalla 39
CAPTULO 42
DESARROLLO DEL SOFTWARE 42
3.1 DESCRIPCIN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL PROGRAMA 42
3.2 LGICA DEL PROGRAMA PARA EL PLC 43
3.2.1 SUBPROCESO DE PASTEURIZACIN 44
3.2.2 SUBPROCESO DE ENFRIADO 46
3.2.3 SUBPROCESO DE LAVADO 47
3.2.4 SUBPROCESO DE BOMBEO 48
3.2.5 SUBPROCESO DE VACIADO 48
3.3 SOFTWARE TIA PORTAL V11 49
3.4 DESARROLLO DEL PROGRAMA PARA LA PANTALLA 53
3.5 LISTA DE ENTRADAS Y SALIDAS UTILIZADAS DEL PLC 58
3.5.1 ENTRADAS DEL PLC 58
3.5.1.1 Entradas digitales 58
3.5.1.2 Entrada analgica 58
3.5.2 SALIDAS DEL PLC 58
3.5.3 MARCAS UTILIZADAS EN EL PROGRAMA 59
CAPTULO 4 60
PRUEBAS Y RESULTADOS 60
4.1 PRUEBA DEL ACONDICIONAMIENTO DEL SENSOR 60
4.1.1 CLCULO DEL ERROR EN LA TEMPERATURA 61
4.1.1.1 Error absoluto 61
4.1.1.2 Error relativo 61
4.1.1.3 Error relativo porcentual 62
4.1.1.4 Valor medio del error relativo porcentual 62
4.2 PRUEBA DEL PROGRAMA DE CONTROL 63
4.3 PRUEBA DE COMUNICACIN ENTRE EL PLC Y LA PANTALLA 63
4.4 PRUEBA DEL CIRCUITO DE CONTROL, FUERZA Y PANTALLA 64
CAPTULO 5 69
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 69
5.1 CONCLUSIONES 69
5.2 RECOMENDACIONES 70
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 71
ANEXOS
RESUMEN
El presente proyecto ha sido implementado en una microempresa de productos
lcteos, con el objetivo principal de disminuir el esfuerzo fsico realizado por los
trabajadores, para llevar a cabo el proceso de pasteurizacin de leche utilizada en la
elaboracin de quesos, pues anteriormente este proceso era completamente manual.
Para conseguir este objetivo, se ha automatizado dicho proceso, realizando los
cambios necesarios en la infraestructura fsica de la microempresa e instalando los
elementos y actuadores necesarios. El control se realiza por medio de un PLC marca
SIEMENS, que bsicamente realiza las siguientes operaciones:
Normaliza y escala el valor proveniente del acondicionamiento de la seal del
sensor de temperatura PT100.
Activa 5 vlvulas solenoides: una vlvula provee el gas que enciende un
quemador para calentar la leche y las cuatro vlvulas restantes permiten la
circulacin de agua por las tuberas segn el subproceso a realizar (enfriado de la
leche, lavado de los implementos utilizados e instalaciones, bombeo del agua
hacia un tanque de reserva para reutilizarla y, vaciado del agua reutilizada para
cambiarla).
Activa un motor monofsico con caja reductora (motoreductor) para batir la leche.
Activa una bomba para hacer circular el agua.
Activa una sirena como seal auditiva que indica la culminacin del proceso de
pasteurizacin de la leche.
Adems, el PLC se comunica con una pantalla marca SIEMENS en la que se
muestra la temperatura de la leche, el desarrollo del proceso y avisos importantes.
Los resultados obtenidos fueros satisfactorios, el equipo trabaja de forma correcta
optimizando la ejecucin del proceso, puesto que se eliminan los errores cuando se
alcanzan las temperaturas lmite de calentamiento o enfriado, permitiendo as
mejorar la calidad del producto ya que el proceso se lo realiza cumpliendo con altos
estndares de calidad y manipulacin de alimentos. Tambin brinda beneficios
adicionales como son: ahorro en el consumo de agua y gas, disminucin de los
tiempos de realizacin del proceso especialmente en la etapa de enfriado,
incremento en la cantidad de producto con que se puede trabajar, entre otros. Todos
los objetivos fueron cumplidos a cabalidad, brindando una solucin prctica, con alto
nivel tcnico a una pequea empresa del Ecuador.
PRESENTACIN
En este proyecto de titulacin se automatiza el proceso de pasteurizacin de leche
para la elaboracin de quesos, brindando grandes beneficios a una microempresa,
principalmente reduciendo el esfuerzo fsico requerido, pues anteriormente ste
proceso se realizaba en forma manual.
Este trabajo se lo ha dividido en los captulos siguientes:
En el Captulo 1, se brinda una breve explicacin del proceso de pasteurizacin de la
leche, los mtodos existentes, y las ventajas y desventajas que brinda su realizacin,
tambin se describe la forma de pasteurizar la leche en la microempresa hasta antes
del desarrollo del proyecto y, finalmente, se mencionan las actividades a realizar para
implementar el proyecto.
En el Captulo 2, se detallan las modificaciones realizadas en la infraestructura de la
microempresa, la forma en que se provee de gas y agua a las instalaciones, y se
realiza una descripcin completa de los elementos utilizados para la implementacin
del proyecto.
En el Captulo 3, se muestra la lgica para el desarrollo del programa del PLC que
controla la ejecucin del proceso, y de la pantalla que muestra la temperatura de la
leche, los subprocesos, y otros avisos importantes.
En el Captulo 4, se indican los resultados de las pruebas realizadas antes, durante y
despus del desarrollo del proyecto, para garantizar el cumplimiento de los objetivos
planteados.
En el Captulo 5, se presentan las conclusiones obtenidas tras la culminacin del
proyecto y se realizan las recomendaciones necesarias.
Finalmente, se incluyen las referencias bibliogrficas y los anexos correspondientes.
1
CAPTULO 1
FUNDAMENTO TERICO
1.1 INTRODUCCIN
El Cantn Meja es uno de los mayores productores de leche a nivel nacional, las
parroquias en las que principalmente se concentra la produccin son: Machachi,
Aloag, Aloas y El Chaupi.
La informacin obtenida es el resultado de un estudio realizado por el MAGAP a las
industrias lcteas, ya sean estas centros de acopio artesanales o pasteurizadoras. La
produccin estimada es 780.000 litros/da, de un total de bovinos de 87.840 UB. El
60% de sta produccin es procesada en el cantn, mientras que el resto es enviada
a diferentes pasteurizadoras como: la Pasteurizadora Quito, la Andina y Rey Leche
en el Cantn Rumiahui y Parmalat en Lasso.
Los productos elaborados por la industria artesanal son quesos y yogurt, y los
mercados para estos productos se encuentran en las ciudades de Guayaquil, Quito
entre otras. [1]
1.2 PASTEURIZACIN
Los trminos pasteurizacin o pasterizacin derivan del nombre de Louis Pasteur,
quien en 1860-1864 demostr que calentando el vino a cierta temperatura y por
determinado tiempo se evitaba su descomposicin. Posteriormente se determin que
todos los microorganismos patgenos presentes en la leche podan ser destruidos
mediante el calentamiento de la misma, sin que esto alterara sus propiedades. [2]
1.2.1 MTODOS DE PASTEURIZACIN
1.2.1.1 Pasteurizacin lenta [3]
Tambin es conocida como pasteurizacin baja, discontinua, por retencin o por
sostenimiento.
2
Este mtodo consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64C y luego
enfriarla a temperaturas entre 4 y 10C.
La leche es calentada en recipientes o tanques de capacidad variable (generalmente
de 200 a 1.500 litros), estos tanques son de acero inoxidable preferentemente y
estn encamisados, es decir son de doble pared (Ver Figura 1.1) y se encuentra
provisto de un agitador para hacer ms homogneo el tratamiento. La leche se
calienta por medio de vapor o agua caliente que circula entre las paredes del tanque.
Figura 1.1: Tanque de almacenamiento de doble pared. Tomado de [3]
Para efectuar el enfriamiento se usa el mismo recipiente haciendo circular por la
camisa de doble fondo agua helada hasta que la leche tenga la temperatura
deseada.
Otra manera de enfriar la leche es utilizando la cortina de enfriamiento o enfriador de
superficie. Este es un sistema de tubos por cuyo interior circula agua fra o gas
refrigerante, parecido al de una nevera.
La leche caliente se echa por la parte superior, rueda luego por el exterior de los
tubos en forma de una capa delgada que se enfra uniformemente. Cuando la leche
regresa a los tarros, tiene una temperatura inferior a 10C.
3
Figura 1.2: Cortina de enfriamiento. Tomado de [4]
Ambos mtodos de enfriamiento tienen sus inconvenientes: en el primer caso
(utilizando el mismo tanque), la temperatura desciende cada vez ms lentamente a
medida que se acerca a la temperatura del agua helada, lo cual hace que la leche,
durante un cierto tiempo, est a las temperaturas en que crecen los
microorganismos. Estos se quedarn luego del tratamiento trmico, lo cual hace que
aumente la cuenta de agentes microbianos.
Por otra parte, usando la cortina de enfriamiento la leche forma una pelcula sobre la
superficie de la cortina y el enfriamiento es ms rpido, pero, por quedar la leche en
contacto con el ambiente, es presa de la contaminacin.
El uso de la pasteurizacin lenta es adecuada para procesar pequeas cantidades
de leche, hasta aproximadamente 2.000 litros diarios, de lo contrario no es
aconsejable.
1.2.1.2 Pasteurizacin rpida [3]
Llamada tambin pasteurizacin continua o bien HTST (Heigh Temperature Short
Time), este tratamiento consiste en aplicar a la leche una temperatura entre 72 y
73C durante un tiempo de 15 a 20 segundos.
4
Esta pasteurizacin se realiza en intercambiadores de calor de placas como el de la
Figura 1.2.
Figura 1.3: Intercambiador de calor de placas. Tomado de [5]
El recorrido que hace la leche en el mismo es el siguiente:
La leche llega al equipo intercambiador a 4C aproximadamente, proveniente de un
tanque regulador. En esta etapa conocida como seccin de precalentamiento o
regeneracin ya que se aprovecha la temperatura de la leche ya pasteurizada, se
calienta la leche cruda a 58C aproximadamente.
Al salir de la seccin de regeneracin, la leche pasa a travs de un filtro para eliminar
impurezas que pueda contener. Luego la leche pasa a los cambiadores de calor de la
zona o rea de calentamiento, donde se la calienta hasta los 72 o 73C que es la
temperatura de pasteurizacin, por medio de agua caliente.
Alcanzada esta temperatura, la leche pasa a la seccin de retencin de temperatura;
esta seccin puede estar constituida por un tubo externo o bien un retardador
incluido en el propio intercambiador; el ms comn es el tubo de retencin, en donde
el tiempo que la leche es retenida es de 15 a 20 segundos
.A la salida de la zona de retencin, la leche pasa por una vlvula de desviacin. Si la
leche no alcanza la temperatura de 72 - 73C, automticamente se la regresa al
5
tanque regulador o de alimentacin para ser luego reprocesada y si la temperatura
es la adecuada, pasa a la zona de regeneracin o precalentamiento, donde es
enfriada por la leche cruda hasta los 18C. Finalmente, para terminar el recorrido la
leche pasa a la seccin de enfriamiento donde circula agua helada, saliendo del
intercambiador a la temperatura de 4C generalmente. (Ver Figura 1.4)
Figura 1.4: Intercambiador de calor de placas. Tomado de [5]
1.2.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA PASTEURIZACIN [6]
1.2.2.1 Ventajas:
Destruccin del 100% de las bacterias patgenas que se encuentran en la
leche y el 99% de las bacterias saprofticas.
Destruccin de las bacterias tipo E. Coli, levaduras y algunas enzimas.
Controlar con mayor facilidad el mtodo de produccin y la velocidad de
maduracin.
Produccin de quesos estandarizados todo el ao.
Obtencin de productos de mayor conservacin.
Aumento ligero el rendimiento.
Disminucin apreciable en la produccin de quesos de inferior calidad.
Obtencin de quesos con sabor y aroma ms puro, aunque de diferentes
caractersticas que el elaborado con leche cruda.
6
1.2.2.2 Desventajas:
El calentamiento de la leche disminuye la aptitud para la coagulacin por el
cuajo. La cuajada obtenida es menos dura y la separacin del lactosuero es
ms difcil.
La pasteurizacin a temperaturas demasiado elevadas es origen de la
aparicin de sabor amargo en los quesos de pasta hilada.
En el caso de quesos de pasta cocida, la pasteurizacin puede tener efectos
perjudiciales si la leche se encuentra muy contaminada con fermentos
butlicos. Este tipo de grmenes no se destruyen y la fermentacin butlica es
estimulada en quesos hechos con leche pasterizada.
El mtodo que se va a utilizar en el proyecto para el tratamiento de la leche es la
pasteurizacin lenta.
1.3 DESCRIPCIN DEL PROCESO DE PASTEURIZACIN REALIZADO EN LA
MICROEMPRESA
La pasteurizacin de la leche cuya aplicacin final es la produccin de quesos, antes
de la realizacin del proyecto es un proceso totalmente manual, y se utilizan los
siguientes elementos:
Dos cocinas industriales idnticas que poseen 4 quemadores distribuidos en
dos secciones, una seccin posee un solo quemador y la otra posee 3
quemadores que se utilizan para calentar la leche.
Tres ollas grandes de aluminio marca UMCO, cuya capacidad es de 150 litros
cada una.
6 recipientes (tarros) hechos de aluminio, que pueden almacenar 40 litros de
leche cada uno.
Un balde plstico de 10 litros.
Un tanque reservorio de agua de aproximadamente 1000 litros.
Un agitador.
7
Dos termmetros de mercurio.
El proceso se realiza de la siguiente manera:
1) Primero se coloca la leche en las ollas hasta ocupar aproximadamente los de su
capacidad para evitar que se desborde la leche al momento de batirla, las ollas estn
asentadas en las secciones de las cocinas que poseen 3 quemadores, para disminuir
el tiempo de calentamiento. El nmero de ollas que se utilizan es generalmente 2,
depende de la cantidad de producto.
La variacin de la temperatura se la determina con los termmetros de mercurio que
se sujetan por medio de un alambre de acero inoxidable a cada una de las ollas.
Figura 1.5: Medicin de la temperatura de la leche con un termmetro de mercurio.
2) Una vez que la temperatura llegue al lmite superior, es decir 70C, se apagan los
quemadores y se transfiere la leche desde las ollas hasta los tarros de aluminio
utilizando un balde de plstico, luego se introduce los tarros en el tanque que
contiene agua fra para que la temperatura disminuya rpidamente.
Paralelamente, se procede a lavar las ollas para su posterior reutilizacin, puesto que
por su exposicin directa a la llama, la leche tiende a asentarse.
8
Figura 1.6: Traslado de la leche para su enfriamiento.
3) Tanto en el periodo de calentamiento como en el de enfriamiento es necesario
agitar constantemente la leche en sus contenedores, para obtener una mezcla
homognea y que la lectura de la temperatura sea correcta, adems ayuda a
disminuir el tiempo de enfriado.
Esta accin se la realiza con un agitador de acero inoxidable, que consiste en una
barra en cuyo extremo se encuentra una base de forma redonda con perforaciones
igualmente circulares. (Ver Figura 1.7)
Figura 1.7: Agitacin y medida de la temperatura de la leche.
9
4) Cuando la leche alcanza los 35C, se extraen los tarros del tanque y la leche se
transfiere nuevamente a las ollas, dando por finalizado el proceso de pasteurizacin.
(Ver Figuras 1.8-1.9)
Figura 1.8: Extraccin de los tarros del tanque de agua.
Figura 1.9: Transferencia de la leche a la ollas.
Como se explic anteriormente, el proceso en su totalidad se realiza en forma
manual, por lo que se requiere un gran esfuerzo fsico y dos personas como mnimo
para poder realizarlo de una manera adecuada. Debido a la forma en que se realiza
el proceso los valores de temperatura presentan pequeas variaciones lo que origina
que el producto final no tenga las caractersticas deseadas.
A continuacin se presenta la Tabla 1.1 donde se muestra las variaciones ocurridas
en 5 das:
10
Tabla 1.1: Variacin de temperatura en el proceso.
DA TEMPERATURA DE CALENTAMIENTO
TEMPERATURA DE ENFRIADO
1 71C 34C
2 70C 33C
3 72C 36C
4 71C 35C
5 71C 34C
1.4 PROYECTO A DESARROLLAR
El objetivo principal del proyecto es disear e implementar un equipo que permita
automatizar el proceso de pasteurizacin de la leche antes descrito.
Para cumplir con este objetivo el proyecto contempla el desarrollo de las siguientes
actividades:
Realizar las instalaciones adecuadas para el suministro de gas, agua y
electricidad.
Seleccionar y colocar una bomba para impulsar el agua.
Seleccionar y colocar un sensor de temperatura y acondicionar su seal.
Seleccionar y colocar un motoreductor de la potencia necesaria y un adecuado
nmero de revoluciones por minuto (RPM), para agitar la leche.
Seleccionar y programar un PLC que controle la ejecucin del proceso.
Seleccionar y programar una pantalla para visualizar la temperatura del producto.
Armar el tablero de control.
11
CAPTULO 2
DISEO E IMPLEMENTACIN DEL HARDWARE
2.1 INFRAESTRUCTURA
Para empezar, fue necesaria una remodelacin completa de la infraestructura de la
microempresa, se demolieron una salmuera y una mesa de hormign armado, para
ser reemplazada por una mesa de acero inoxidable, se realizaron canales tanto en el
piso como en las paredes de la edificacin para colocar las tuberas del gas, agua y
electricidad. (Ver Figuras 2.1 y 2.2)
Figura 2.1: Demolicin de mesa de hormign armado.
Figura 2.2: Canales en piso y paredes para las diferentes tuberas.
12
2.2 SUMINISTRO DE GAS
Adems de la mesa de acero inoxidable, la microempresa adquiri una olla
encamisada (de doble fondo) de 500 litros de capacidad, para llevar a cabo todo el
proceso de pasteurizacin del producto. (Ver Figura 2.3)
Figura 2.3: Olla de doble fondo (encamisada).
Para incrementar la temperatura de la leche, se utilizan las propiedades del bao
mara, es decir se calienta el agua contenida en el canal de la olla por medio de un
quemador de gas, y por conveccin la temperatura se transfiere a la leche. (Ver
Figura 2.4)
Figura 2.4: Quemador de gas.
13
La instalacin de gas se realiz por personal calificado a fin de garantizar la
seguridad de las personas, equipos e infraestructura. Se instal un sistema de gas
centralizado que consta de una fuente que usa tres bombonas de gas, que se
encuentran en el exterior de las instalaciones para que exista una adecuada
ventilacin, las mangueras de las tres bombonas de gas llegan a una centralina, que
se conecta con una vlvula conocida como vlvula de primera etapa, esta vlvula
permite controlar y regular la presin de trabajo, aproximadamente 25 PSI,
generando as un ahorro econmico puesto que no se utilizan los 60 PSI que salen
directamente de una bombona de gas. Tanto la centralina como la vlvula contienen
un manmetro para visualizar la presin. (Ver Figura 2.5)
Figura 2.5: Centralina.
El gas es transportado desde la centralina hasta un punto estratgico cercano a la
base en la que se asienta la olla encamisada, por medio de tubera de media pulgada
de hierro negro (HN) clula 40 sin costuras. Este es un tubo de seguridad de
fundicin perfecta, y se lo escogi para evitar daos o posibles fallas que originaran
fugas por el paso del tiempo o por fatiga. Al ser una tubera no roscada, se utiliz
suelda para unir las partes necesarias y llegar al punto deseado. A partir de dicho
punto se utiliza tubera de acero inoxidable roscada de de pulgada, y se arma un
esquema con dos vlvulas en paralelo, una automtica y una manual en caso de que
se corte el suministro elctrico. Todas las vlvulas manuales que se utilizan son de
14
bola, de igual manera de acero inoxidable, mientras que la vlvula automtica es una
vlvula solenoide diseada explcitamente para instalaciones de gas, es decir, es a
prueba de explosiones, marca ASCO. (Ver Figuras 2.6 y 2.7)
Figura 2.6: Vlvula de bola.
Figura 2.7: Electrovlvula ASCO.
Se instal tambin un sistema de deteccin de fugas de gas para prevenir cualquier
tipo de incidente. Este posee un sensor para detectar una concentracin de gas del
10% del LIE (Lmite Inferior de Explosividad) y activa una vlvula solenoide mediante
una salida tipo rel si ste lmite es sobrepasado.
15
Figura 2.8: Detector de gas.
2.3 SUMINISTRO DE AGUA
Para el suministro de agua se utilizan 4 vlvulas solenoides marca Danfoss
conectadas en paralelo a su correspondiente vlvula manual de bola, en tubera de
acero inoxidable de de pulgada. El cuerpo de la vlvula es de cobre y su bobina
posee las siguientes caractersticas:
Tabla 2.1: Caractersticas de la bobina de la vlvula solenoide.
Figura 2.9: Vlvulas solenoide y tubera de acero inoxidable.
DANFOSS
Voltaje [V] Frecuencia [Hz]
110 50
115 60
16
Figura 2.10: Bobina de la vlvula Solenoide.
Se busca optimizar el proceso, por lo tanto, el consumo de agua debe ser el mnimo
posible y para esto se la reutilizar los das que se crean convenientes (5 das),
almacenndola en un tanque de reserva de plstico de 1.000 litros de capacidad
ubicado en la terraza de la microempresa. Una vlvula se utiliza precisamente para
este fin, permite controlar el flujo hacia el tanque de reserva mediante la activacin
de una bomba marca Venecia cuyos valores de placa son los siguientes:
Tabla 2.2: Datos de placa de la bomba de agua.
BOMBA DE AGUA VENECIA
Parmetro Valor
Voltaje[V] 110
Frecuencia[Hz] 60
Potencia [HP] 1
Corriente Nominal [A] 12
RPM 3400
Altura maxima [m] 40
Caudal mximo [lt/min] 55
17
Figura 2.11: Bomba de agua VENECIA.
Figura 2.12: Placa de la bomba.
La segunda vlvula sirve para controlar el agua que fluye por accin de la gravedad
desde el tanque de reserva, pasando por la olla encamisada, es decir, por el canal
que se forma por el doble fondo de la olla para enfriar la leche, y termina
almacenndose en el tanque de agua a nivel del piso. Una tercera vlvula se utiliza
para evacuar el agua del canal de la olla encamisada cuando sea necesario, y
finalmente la cuarta permite el flujo para recoger agua y lavar las instalaciones.
Se utiliza un presstato para desactivar la bomba en caso de un incremento de
presin por una operacin incorrecta.
18
Figura 2.13: Presstato.
Para evitar que la bomba trabaje en vaco y as preservar su integridad se utiliza un
interruptor de nivel vertical que desactiva la bomba cuando el agua alcanza su nivel
inferior.
Figura 2.14: Interruptor de nivel vertical.
2.4 SENSOR DE TEMPERATURA
La principal variable a controlar en el proyecto es la temperatura, y para ello se utiliza
un Pt 100 marca Danfoss MBT 5250.
19
Figura 2.15: Sensor de temperatura Pt 100 MBT 5250.
Un Pt 100 es un tipo particular de RTD (Dispositivo termo-resistivo) y consiste en un
alambre de platino, de ah su nombre Pt, embobinado dentro de una vaina o un tubo
de acero inoxidable que a 0 C tiene una resistencia de 100 , y al aumentar la temperatura aumenta su resistencia elctrica.
El incremento de la resistencia no es lineal pero si creciente y caracterstico del
platino de tal forma que mediante tablas es posible encontrar la temperatura exacta a
la que corresponde.
Figura 2.16: Curva caracterstica del Pt 100 (T vs. R). Tomado de [7]
20
Tambin se puede determinar el valor de resistencia para cada valor de temperatura
utilizando la siguiente expresin:
Donde: Resistencia a la temperatura de referencia (). Desviacin de la temperatura respecto a , . Coeficiente de temperatura del conductor a 0 C, Este coeficiente debe ser de un valor alto, pues sera indicativo de que es ms
sensible.
Una ventaja de este tipo de sensor es que no se descompone gradualmente, es
decir, con el pasar del tiempo no entrega lecturas errneas, si no que al desgastarse
se rompe, con lo cual se puede detectar su falla inmediatamente, siendo sumamente
importante para evitar errores en el proceso que podran ocasionar prdidas en la
produccin.
Este sensor presenta las siguientes caractersticas:
Tabla 2.3: Caractersticas del sensor Pt 100.
Pt 100 Danfoss MBT 5250
Parmetro Descripcin
Medio Lquido o gaseoso
Rango de medida Desde -50C hasta +200C
Tipo de conexin A 2 o 3 hilos
Tipo de sonda Intercambiable
Grado de proteccin IP 65 segn IEC 529
21
2.4.1 ACONDICIONAMIENTO DE LA SEAL DEL SENSOR
Como se mencion anteriormente el Pt 100 cambia el valor de su resistencia
conforme vara la temperatura, pero este valor de resistencia no puede ingresar
directamente al PLC ya que este en sus entradas analgicas solo admite seales de
voltaje de 0 a 10 [V], por lo tanto es necesario acondicionar esta seal.
Para obtener la seal de voltaje requerida, se conecta el sensor a un puente de
resistencias, alimentado con una fuente de voltaje de corriente continua, en este
caso se utiliza una fuente de 24 VDC, como se indica a continuacin:
Figura 2.17: Puente de resistencias.
Donde: Rs es la resistencia del sensor.
A continuacin se realiza el diseo del puente:
Partimos de la ecuacin:
Ecuacin 1.
A 0C la resistencia del sensor es:
A 100C la resistencia ser:
22
Siempre se disea en las peores condiciones, por lo tanto se asume que el sensor
consume una corriente mxima de 10 [mA]. Al circular la corriente mxima, la
resistencia del sensor va a ser la mnima, entonces se tiene:
Ecuacin 2.
Se sabe que: , y
Estandarizando: En un puente:
Para 0C:
Ecuacin 3.
Ecuacin 4.
23
Para 100C:
Ecuacin 5.
Luego, como este valor de voltaje es muy pequeo es necesario amplificarlo, para
ello se hace uso de un amplificador de instrumentacin, cuyo esquema es el
siguiente:
Figura 2.18: Amplificador de instrumentacin.
24
Como se puede observar se trabaja con el circuito integrado LM324, ste contiene 4
amplificadores operacionales de alta ganancia, cuya distribucin de pines se muestra
a continuacin:
Figura 2.19: Circuito integrado LM324. Tomado de [8]
La ganancia de este amplificador est dada por:
Ecuacin 6.
Ecuacin 7.
Ahora:
Si:
Entonces:
Se asume:
25
Despejando:
Luego, se asume:
Entonces:
Finalmente, el circuito completo es:
Figura 2.20: Circuito de acondicionamiento del sensor.
2.5 MOTOREDUCTOR
Para evitar errores en la lectura de la temperatura es necesario batir la leche
constantemente para que su temperatura sea uniforme, adems de que ayuda a
reducir el tiempo de enfriamiento de la leche. Para esto se utiliza un motor de
corriente alterna, monofsico, marca MOTOVARIO, de 1.600 RPM acoplado a una
caja reductora, que es un mecanismo que permite reducir la velocidad de una forma
eficiente y segura, obteniendo una velocidad final de 30 RPM.
26
Algunas de las ventajas de estos mecanismos son:
Alta eficiencia en la transmisin de potencia del motor.
Alta regularidad en cuanto a potencia y par transmitidos.
Espacio requerido reducido.
Instalacin y mantenimiento rpidos.
Figura 2.21: Motoreductor para la batidora.
Los datos de placa del motor son los siguientes:
Tabla 2.4: Caractersticas del motor para la batidora
MOTOREDUCTOR MOTOVARIO
Voltaje [V]
Frecuencia [Hz]
Corriente [A]
Velocidad RPM
Potencia [W]
Fp.
115 60 7,5 1.600 370 0,87
230 60 3,7 1.600 370 0,87
27
Figura 2.22: Placa del Motoreductor.
2.5.1 CLCULO DE LA POTENCIA REQUERIDA
Densidad de la leche:
Ecuacin 8.
Ecuacin 9.
Figura 2.23: Diagrama de fuerzas.
Ecuacin 10.
28
Ecuacin 11.
Figura 2.24: Medidas de la olla encamisada.
La altura mxima a la que llega la leche en el recipiente es 50 centmetros para evitar
que se desborde cuando se la bate.
29
Ahora:
Por lo tanto se requiere un motoreductor de 0,22 HP.
2.6 TABLERO DE CONTROL
En vista que existe humedad, vapor de agua, polvo, etc., se seleccion un tablero
que brinde cierto grado proteccin contra el ingreso de agua, adems se lo coloc a
una altura aproximada de 1,4 m y as evitar salpicaduras de agua a su interior debido
a que las instalaciones son aseadas diariamente.
Las dimensiones del tablero son 60x40 centmetros y presenta un doble fondo, en la
parte removible se realiza el ensamblaje del los circuitos tanto de fuerza como de
control.
El cableado se lo realiza dentro de canaletas plsticas ranuradas, y todos los
elementos se los coloca en tres segmentos de riel DIN.
En el ANEXO F se muestra un diagrama del tablero.
30
2.6.1 CIRCUITO DE CONTROL
La parte esencial del circuito de control es el PLC (Controlador Lgico Programable),
que es el encargado de controlar el desarrollo de todo el proceso gracias a la lgica
desarrollada y programada en el software.
2.6.1.1 Controlador lgico programable PLC
En base a los requerimientos del proceso se analizaron varios parmetros para
seleccionar el PLC, tales como: marcas, costos, beneficios que brinda, etc., y se
opt por una de las opciones que presenta la gama de controladores lgicos
programables de SIEMENS el SIMATIC S7-1200 puesto que es compacto, modular y
ofrece gran capacidad de control.
Figura 2.25: Controlador SIMATIC S7-1200.
Esta gama de controladores ofrece CPUs con diferentes capacidades fsicas, es
decir poseen diferente cantidad de entradas y salidas. En funcin del nmero de
entradas y salidas necesarias para el desarrollo del proyecto, se escogi el CPU
1212C que cuenta con las siguientes caractersticas:
31
Tabla 2.5: Caractersticas del PLC S7 1200. Tomado de [9]
CPU 1212C AC/DC/Rel
Parmetro Descripcin
Tensin de alimentacin 120; 230 Vac
Corriente de Salida 2 A
Disipacin de potencia 11 W
Intensidad disponible (SM y bus CM)
1000 mA mx.
(5 V DC)
Intensidad disponible (24 V DC)
300 mA mx. (alimentacin de
sensores)
Idioma de Programacin Utilizado FBD, Ladder Logic
Nmero de E/S 16
Nmero de Entradas 10 (8 digitales, 2 analgicas)
Nmero de Salidas 6 (digital)
Tipo de Salida Rel
Consumo de corriente de las
entradas digitales (24 V DC)
4 mA/entrada utilizada
Memoria Total Disponible 1 MB (memoria de carga integrada), 25 kB (memoria de
trabajo integrada)
Nmero de Puertos de Comunicacin
1
Tipo de Puerto de Comunicacin Ethernet
Tipo de Red Ethernet
Anchura 90mm
Longitud 100mm
Profundidad 75mm
Peso 425 gramos Temperatura de Funcionamiento
Mxima +45C
Temperatura de Funcionamiento Mnima
0C
32
Para cubrir con el nmero necesario de salidas, se adquiri tambin un mdulo de
expansin de 8 salidas tipo rel, el mdulo SM1222rel, cuyas caractersticas son las
siguientes:
Figura 2.26: Mdulo de expansin de salidas SM1222 Rel.
Tabla 2.6: Caractersticas del mdulo de expansin. Tomado de [9]
Mdulo de expansin de salidas SM1222 Rel
Parmetro Descripcin
Tensin de alimentacin Lmite inferior 5 VDC Lmite superior 30 VDC
Poder de corte de los contactos 2 A
Disipacin de potencia 4,5 W
Consumo de corriente (bus SM) 120 mA
Consumo de corriente (24 V DC) 11 mA/bobina de rel utilizada
Nmero de Salidas 8Digitales
Tipo de Salida Rel
Tensin nominal de alimentacin de bobina de rel L+ (DC) 24 V
Anchura 45 mm
Altura 100mm
Profundidad 75mm
Peso 190 gramos
Temperatura de Funcionamiento Mxima +45C Montaje vertical +55C Montaje horizontal
Temperatura de Funcionamiento Mnima 0C
Cambio permitido de temperatura 5C a 55C, 3C/minuto
33
2.6.1.2 Pulsadores
Se utilizan cuatro pulsadores dobles que poseen un contacto normalmente abierto
NA, el cual se cierra al presionar el botn verde, y un contacto normalmente cerrado
que se abre al presionar el botn rojo.
Figura 2.27: Pulsador doble.
Adems en caso de presentarse alguna situacin inesperada se coloc un pulsante
tipo hongo como paro de emergencia, que al ser presionado detiene el proceso y se
mantiene bloqueado hasta que se supere el problema.
Figura 2.28: Pulsador tipo hongo.
2.6.2 CIRCUITO DE FUERZA
Se encuentra conformado por los siguientes elementos:
34
2.6.2.1 Interruptor general
Como interruptor general para dar energa a todo el tablero se utiliza un interruptor
de 32 A marca Camsco.
Figura 2.29: Interruptor general.
2.6.2.2Interruptores termomagnticos
Figura 2.30: Interruptor termomagntico.
Se utilizan 5 interruptores termomagnticos para riel DIN marca Schneider Electric, a
continuacin se describe la capacidad de cada uno de ellos y a que elemento se
encuentran destinados a proteger:
Tabla 2.7: Capacidad de los interruptores termomagnticos.
Proteccin Capacidad [A]
General 32
PLC 2
Motor de la batidora 4
Motor de la bomba 16
Dems elementos 16
35
A continuacin se muestran los clculos realizados para obtener las capacidades de
los elementos de proteccin:
Interruptor termomagntico general:
Interruptor termomagntico del motor de la bomba:
Interruptor termomagntico del motor de la batidora:
La capacidad de las protecciones para el PLC se obtuvieron del manual del
usuario [9].
2.6.2.3 Fusible
Como proteccin adicional para el PLC se emplea un fusible de 2 [A], el cual es
colocado en un portafusible para riel DIN.
36
Figura 2.31: Fusible.
2.6.2.4 Rels de estado slido
Los rels de estado slido se encuentran destinados al control de las vlvulas
solenoides y de la sirena, cuyo consumo de corriente es pequeo, menor a un
amperio.
Son de la marca Camsco, poseen 2 contactos normalmente abiertos y 2
normalmente cerrados, y son colocados en bases para riel DIN.
Figura 2.32: Rel de estado slido.
37
Tabla 2.8: Caractersticas de los rels.
Rel de estado slido
Parmetro Valor
Voltaje [V] 110
Frecuencia [Hz] 60
Corriente [A] 10
Nmero de Pines 8
Contactos NC 2
Contactos NA 2
2.6.2.5 Contactores
Se hace uso de un contactor para controlar el motor de la batidora y otro para el
motor de la bomba.
Estos contactores son de la Marca LS.
Figura 2.33: Contactor.
38
Tabla 2.9: Caractersticas de los contactores.
CONTACTORES
Parmetro Valor
Voltaje [V] 240
Frecuencia [Hz] 60
Corriente [A] 18
Ith [A] 40
Ui [V] 690
Uimp [kV] 6
2.6.2.6 Rels trmicos
Para proteger los motores contra sobrecargas se emplea un rel trmico para cada
uno de ellos, al igual que los contactores de la marca LS.
Sus capacidades son:
Para el motor de la batidora cuya corriente nominal es 3,7 [A] si su
alimentacin es de 230 [V], se escogi un rel con un rango de trabajo que va
desde 2,5 a 4 [A].
Para el motor de la bomba cuya corriente nominal a 120 [V] es 12 [A], se
seleccionuno con un rango entre 9 y 13 [A].
Figura 2.34: Rel trmico.
39
2.6.1 SEALIZACIN
2.6.1.1Luces piloto
Se utilizan 4 luces piloto, una verde que indica que el tablero se encuentra
energizado y tres rojas, una asociada al paro de emergencia y las dos restantes para
las protecciones trmicas de cada motor. Su voltaje de alimentacin es 110 [V].
Figura 2.35: Luces piloto.
2.6.1.2 Sirena
Se la utiliza para alertar de ciertos eventos del proceso, su alimentacin es de
110[V].
Figura 2.36: Sirena.
2.6.1.3 Pantalla
En el proceso es indispensable conocer el valor de la temperatura de la leche, el
desarrollo del proceso y avisos importantes, para ello se escogi la pantalla
40
SIEMENS KP 300 Basic mono PN, que cuenta con 10 teclas de funcin, una pantalla
LCD de 3,6 pulgadas con retroiluminacin.
Figura 2.37: Pantalla KP 300 Basic mono PN.
Las caractersticas principales de la pantalla son:
Tabla 2.10: Caractersticas de la Pantalla. Tomado de [10]
Pantalla KP 300 Basic mono PN
Parmetro Descripcin
Voltaje nominal 24 VDC
Lmite inferior permisible 19,2 V
Lmite superior permisible 28,8 V
Consumo de corriente 0,1 A
Potencia 3 W
Tipo de display FSTN
Ancho 87 mm
Altura 31 mm
Resolucin
(pxeles)
Horizontal 240
Vertical 80
Temperatura de trabajo
(montaje vertical)
Mnima 0 C
Mxima 50 C
Comunicacin Ethernet
41
A continuacin, en las Figura 2.38 y 2.39 se presenta el tablero implementado:
Figura 2.38: Vista exterior del tablero.
Figura 2.39: Vista interior del tablero.
42
CAPTULO 3
DESARROLLO DEL SOFTWARE
3.1 DESCRIPCIN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL PROGRAMA
A continuacin se realiza una breve descripcin del proceso a controlar, a fin de
tener una idea general de los requerimientos del programa.
El proceso de tratamiento de la leche para la elaboracin de quesos se lo realiza
cada maana, todos los das del ao.
Existen 4 subprocesos:
Pasteurizacin de la leche.
Lavado de los elementos utilizados e instalaciones.
Bombeo del agua hacia el tanque de reserva para su reutilizacin.
Vaciado del agua reutilizada para cambiarla.
Y se llevan a cabo de la siguiente manera:
Recolectada la leche, se la transfiere a la olla encamisada, se procede a realizar la
pasteurizacin que tarda aproximadamente 2 horas, este tiempo depende de la
cantidad de leche que exista ya que la produccin de leche vara de acuerdo a la
estacin del ao, as en verano el alimento para las vacas es escaso y su produccin
lechera disminuye, mientras que en invierno abundan las lluvias en el cantn y la
produccin se incrementa. Aproximadamente se trabaja con unos 400 litros de leche.
Luego de la pasteurizacin de la leche se realizan de manera manual los pasos
necesarios para terminar la produccin de los quesos.
Concluida la elaboracin de los quesos, inicia el subproceso de lavado de los
elementos utilizados y de las instalaciones, se lo realiza con agua que se almacena
en un recipiente para evitar acarrearla y disminuir el esfuerzo fsico.
43
El subproceso de bombeo del agua para su reutilizacin se lo realiza en las
madrugadas, antes que inicie el proceso de pasteurizacin de la leche. No se puede
realizar al finalizar dicha pasteurizacin puesto que el agua se encuentra caliente y el
tanque de reserva es plstico, pudiendo deformarse. Se transporta el agua desde el
tanque de almacenamiento que se encuentra a nivel del piso dentro de la quesera
hacia el tanque de reserva ubicado en la terraza.
Finalmente, el subproceso de vaciado del agua reutilizada se lleva a cabo una vez
por semana y se realiza una limpieza general de las instalaciones y tanques.
3.2 LGICA DEL PROGRAMA PARA EL PLC
En funcin de la entrada que se active se realiza uno de los subprocesos
anteriormente explicados.
Figura 3.1: Diagrama de flujo del proceso.
44
A continuacin se describe detalladamente cada subproceso y se muestran los
diagramas de flujo correspondientes.
3.2.1 SUBPROCESO DE PASTEURIZACIN
Por medio del pulsante correspondiente se da inicio el proceso de pasteurizacin,
primero se activa la vlvula del gas para encender el quemador, al fluir el gas
(combustible), entra en contacto con el oxgeno del ambiente (comburente) y como la
llama piloto (fuente de ignicin) se encuentra encendida se renen las condiciones
necesarias para la combustin. La leche se calienta en la olla encamisada por la
propiedades del bao mara, por una de las 2 entradas analgicas que posee el PLC
ingresa el valor de voltaje proveniente del acondicionamiento de la seal del sensor
Pt 100, este valor tiene que ser normalizado y escalado para adquirirlo en una unidad
de medida deseada, en este caso C.
En esta etapa de calentamiento el motor funciona intermitentemente, trabaja 30
segundos suficientes para batir la leche y que su temperatura sea homognea, y
tiene un periodo inactivo de 10 minutos.
Una vez que la temperatura alcanza los 70 C culmina la etapa de calentamiento e
inicia la etapa de enfriado. Se cierra la vlvula del gas, el motor pasa a trabajar de
forma continua y se abre la vlvula de enfriado; que permite que el agua descienda
desde el tanque de reserva ubicado en la terraza y circule a travs del canal que se
forma por el doble fondo de la olla encamisada.
La temperatura desciende hasta alcanzar los 37 C, activando una sirena por dos
segundos y mostrando un mensaje en la pantalla que indica al operador que es
tiempo de agregar el cuajo. Esto se realiza antes de que culmine el proceso de
pasteurizacin ya que el motor de la batidora sigue trabajando lo que ayuda a que se
mezcle bien el cuajo.
Finalmente, cuando la temperatura descienda a los 35 C se desactiva la batidora, la
vlvula de enfriado se cierra, suena nuevamente la sirena por 3 segundos y se
visualiza un mensaje indicando que la pasteurizacin ha concluido.
45
Figura 3.2: Diagrama de Flujo del Subproceso de Pasteurizacin.
46
3.2.2 SUBPROCESO DE ENFRIADO
Realizando las pruebas correspondientes se determin que por cualquier situacin
anormal, como por ejemplo, exista un corte momentneo del suministro de energa
elctrica y sea necesario continuar el proceso de pasteurizacin solamente desde la
etapa de enfriado; de ser este el caso, se debe comprobar si la temperatura de la
leche se encuentra entre 70 y 35C, si se cumple esta condicin se presiona el
pulsante correspondiente para realizar el proceso de forma idntica al explicado
anteriormente, sin necesidad de incluir la etapa de calentamiento.
Figura 3.3: Diagrama de Flujo del Subproceso de Enfriado.
47
3.2.3 SUBPROCESO DE LAVADO
Como es explic anteriormente una vez que culmine la elaboracin de los quesos, es
necesario asear los elementos utilizados y las instalaciones, es as que se debe
disponer de agua. La secuencia de lavado se inicia mediante un pulsante, se activa
la vlvula de lavado y la bomba, y con una manguera se almacena el agua en un
recipiente.
Con el fin de no utilizar otra entrada del PLC para la desactivacin de este proceso,
en base a pruebas se calcul el tiempo de llenado del recipiente y una vez que
transcurre se desactiva la bomba y la vlvula de lavado. Este proceso se puede
realizar las veces que sean necesarias.
Figura 3.4: Diagrama de Flujo del Subproceso de Lavado.
48
3.2.4 SUBPROCESO DE BOMBEO
Para bombear el agua desde el tanque de almacenamiento que se encuentra a nivel
del piso en la quesera, hasta el tanque de reserva ubicado en la terraza se activan la
bomba y la vlvula de bombeo mediante un pulsante.
El proceso de bombeo se puede desactivar de dos maneras, por medio de otro
pulsante o por la accin de un interruptor de nivel, que se activa cuando el agua llega
a un lmite inferior, evitando que la bomba trabaje en vaco.
Figura 3.5: Diagrama de Flujo del Subproceso de Bombeo.
3.2.5 SUBPROCESO DE VACIADO
La secuencia de vaciado se realiza para evacuar toda el agua que se reutiliza en el
proceso y cambiarla. Como se indic anteriormente se efecta una vez por semana y
adems se hace un aseo total de las instalaciones. Se la inicia mediante un pulsante
49
activndose las vlvulas de enfriado y vaciado que permiten que se desaloje toda el
agua contenida, para desactivarla de utiliza otro pulsante.
Figura 3.6: Diagrama de Flujo del Vaciado.
En caso de presentarse alguna eventualidad, en cualquier instante se puede
presionar el botn de paro de emergencia, para detener el proceso. Se desactivan
todos los actuadores, se muestra en la pantalla el mensaje PARO DE EMERGENCIA y se enciende la luz correspondiente.
3.3 SOFTWARE TIA PORTAL V11
Totally Integrated Automation Portal (TIA PORTAL) es el software que permite
programar tanto el PLC como el sistema de visualizacin sin limitacin alguna, desde
el PLC S7-300 hasta el S7-1200 y toda la gama de paneles HMI. nicamente
50
presenta una desventaja al programar el PLC S7-1200, y es que an no se ha
desarrollado un simulador para este PLC, pero presenta ventajas como: un sistema
de ventanas que se ajustan a las necesidades del programa, es bastante intuitivo
facilitando la tarea del programador, y permite comparar de manera ON LINE y as
reconocer el estado de las variables en tiempo real facilitando la deteccin de
posibles errores.
A continuacin se describe el proceso para elaborar un programa:
Ventana inicial que se genera al abrir el programa:
Figura 3.7: Ventana inicial.
Creando un nuevo proyecto: al dar click en crear proyecto, se puede ingresar el
nombre con el que se guarda, seleccionar la direccin en la que se almacenar, y
colocar un comentario si se desea.
51
Figura 3.8: Creando un nuevo proyecto.
Al dar click en agregar dispositivo se despliega la siguiente ventana:
Figura 3.9: Seleccin de dispositivos.
52
Aqu se selecciona el PLC y la pantalla con la que se va a trabajar.
Como se mencion anteriormente este software presenta un sistema de ventanas
que facilita el trabajo del programador.
En esta ventana se pueden visualizar los dispositivos existentes de una manera
bastante similar al hardware fsico.
Figura 3.10: Vista de dispositivos.
En la ventana del bloque principal se desarrolla el programa que posteriormente se
cargar en el PLC. Posee un entorno bastante amigable e intuitivo y existen las
herramientas necesarias para realizar desde un programa sencillo hasta uno
bastante complejo; adems permite trabajar con varios lenguajes de programacin.
53
Figura 3.11: Bloque principal.
En el Anexo B se explica detalladamente el programa desarrollado para la realizacin
del proceso.
3.4 DESARROLLO DEL PROGRAMA PARA LA PANTALLA
Se inicia por agregar el dispositivo deseado, en este caso se escoge la pantalla
KP300 Basic Mono PN:
Figura 3.12: Seleccionando Pantalla.
54
A continuacin se despliega un asistente para realizar la configuracin bsica de la
pantalla que consiste en 5 pasos:
El primero es seleccionar el PLC con el que se va a trabajar:
Figura 3.13: Conexin de la pantalla con el PLC.
Luego se configura la pantalla, se puede colocar cualquier imagen y un encabezado.
Figura 3.14: Configuracin de la pantalla principal.
55
En el tercer paso se configuran los avisos, as:
Figura 3.15: Configuracin de los avisos.
Los pasos cuarto y quinto consisten en configurar las pantallas que se visualizarn,
en este caso, se programa la pantalla ESCUELA POLITCNICA NACIONAL.
Figura 3.16: Configuracin de las imgenes.
56
Concluido esta configuracin bsica, se tiene la siguiente ventana, aqu se realiza el
programa de visualizacin.
Se pueden utilizar herramientas como botones, interruptores, visores numricos o
grficos, incluso se pueden realizar animaciones como desplazamientos o
parpadeos, es decir, se poseen las herramientas necesarias para realizar una
visualizacin adecuada del proceso.
Figura 3.17: Herramientas disponibles.
La razn fundamental para utilizar una pantalla es la necesidad de la visualizacin de
la temperatura de la leche durante la pasteurizacin, por ende es necesario asociar
un visor numrico a la variable correspondiente del programa del PLC. Esta accin
se repite para cada uno de los requerimientos, ovbiamente con los elementos y
variables adecuadas.
En el Anexo D se explica detalladamente la programacin de la pantalla.
A continuacin se presenta el diagrama de flujo utilizado para la programacin de la
pantalla:
57
Fig
ura
3.1
8: D
iagr
am
a de
flu
jo p
ara
la p
anta
lla.
58
3.5 LISTA DE ENTRADAS Y SALIDAS UTILIZADAS DEL PLC
3.5.1 ENTRADAS DEL PLC
3.5.1.1 Entradas digitales
Tabla 3.1: Entradas digitales
DIRECCIN VARIABLE TIPO DE VARIABLE
I0.0 Inicio Bool
I0.1 Inicio Enfriado Bool
I0.2 Paro de emergencia Bool
I0.3 Lavado Bool
I0.4 Bombeo Bool
I0.5 Stop Bombeo Bool
I0.6 Vaciado Bool
I0.7 Stop Vaciado Bool
3.5.1.2 Entrada analgica
Tabla 3.2: Entrada analgica
DIRECCIN VARIABLE TIPO DE VARIABLE
IW64 In Temperatura Int
3.5.2 SALIDAS DEL PLC
Tabla 3.3: Salidas tipo rel
DIRECCIN VARIABLE TIPO DE VARIABLE
Q0.0 Vlvula del gas Bool
Q0.2 Motor de la batidora Bool
Q0.3 Vlvula de enfriado Bool
Q0.4 Vlvula de lavado Bool
Q0.5 Motor de la bomba Bool
Q8.3 Vlvula de bombeo Bool
Q8.4 Vlvula de vaciado Bool
Q8.5 Sirena Bool
59
3.5.3 MARCAS UTILIZADAS EN EL PROGRAMA
Tabla 3.4: Marcas
DIRECCIN VARIABLE TIPO DE VARIABLE
M0.0 M1 Bool
M0.1 M2 Bool
M0.2 M3 Bool
M0.3 M4 Bool
M0.4 MBAT CALENTANDO Bool
M0.5 MMOSTRAR TEMP Bool
M0.6 MBATIENFRIADO Bool
M0.7 MMOSTRARMENSAJE Bool
M1.0 MMENSAJEINICIAL Bool
ID10 OUT NORMALIZADA Real
ID22 TEMPERATURA Real
60
CAPTULO 4
PRUEBAS Y RESULTADOS
4.1 PRUEBA DEL ACONDICIONAMIENTO DEL SENSOR
Primero se prob el acondicionamiento del sensor, esto no se realiz en el proceso
sino trabajando a pequea escala. Fue necesario calibrar los valores del circuito
inicial para obtener los resultados esperados.
Luego, se instal el sensor en la base construida para su colocacin y tomando como
referencia un termmetro de mercurio para comparar las temperaturas, se obtuvieron
los siguientes resultados:
Tabla 4.1: Comparacin de temperatura.
TEMPERATURA
TERMMETRO DE MERCURIO ACONDICIONAMIENTO DEL PT100
20 19.5
35 34.7
50 50,1
67 67,5
70 70,8
Figura 4.1: Medicin de la temperatura.
61
Figura 4.2: Comparacin de temperatura.
4.1.1 CLCULO DEL ERROR EN LA TEMPERATURA
4.1.1.1 Error absoluto
Ecuacin 12.
4.1.1.2 Error relativo
Ecuacin 13.
62
4.1.1.3 Error relativo porcentual
Ecuacin 14.
4.1.1.4 Valor medio del error relativo porcentual
Ecuacin 15.
Como se observa el error es pequeo y aceptable para esta aplicacin.
63
4.2 PRUEBA DEL PROGRAMA DE CONTROL
Una vez finalizado el programa, fue cargado en el PLC y se realiz pruebas de su
funcionamiento de igual manera a pequea escala, es decir, en protoboard se
colocaron los elementos necesarios como pulsantes pequeos, resistencias, leds,
etc., y los resultados fueron satisfactorios pues se cumpli con todas las necesidades
del proyecto.
Se present un pequeo inconveniente al momento de cargar el programa, y fue
necesario configurar las direcciones IP del PLC as como de la PC, y algo importante
que cabe mencionar es que para evitar problemas con el reconocimiento del
dispositivo, antes de presionar el botn de la Figura 4.3, es necesario seleccionar
Dispositivos accesibles en la opcin Online de la barra de herramientas.
Figura 4.3: Botn para cargar el programa en el dispositivo.
4.3 PRUEBA DE COMUNICACIN ENTRE EL PLC Y LA PANTALLA
Para que el operario se encuentre informado del desarrollo del proceso, es necesario
que en la pantalla se desplieguen la temperatura de la leche y los mensajes
correspondientes.
El PLC y la pantalla forman una pequea red y se comunican por medio del protocolo
PN/IE que significa PROFINET/INDUSTRIAL ETHERNET.
Se pudo comprobar que se comunican correctamente, el tiempo de transmisin de
datos es aproximadamente medio segundo y los mensajes se muestran en el
momento oportuno como se indica en la prueba 4.4.
64
A continuacin se muestra la red que forman el PLC y la pantalla:
Figura 4.4: Red formada por el PLC y la pantalla.
4.4 PRUEBA DEL CIRCUITO DE CONTROL, FUERZAY PANTALLA
Una vez armado el tablero de control, se realizaron las pruebas de los dos circuitos,
primero el de control, y luego el de fuerza.
Al energizar el tablero, luego del tiempo necesario para la inicializacin de los
dispositivos (PLC y pantalla), se despliega el mensaje inicial.
Figura 4.5: Pantalla inicial.
Se procede con el proceso de pasteurizacin, los resultados son los esperados,
todos los actuadores trabajan segn lo contemplado, se cumplen los tiempos
estimados tanto para el calentamiento como para el enfriado de la leche, con la
65
ventaja de que el tiempo de enfriamiento se reduce, en vista que existe una agitacin
constante de la leche ayudando a que se enfre ms rpido, mejorando as el
proceso.
.
Figura 4.6: Pantalla en la etapa de calentamiento de la leche.
Los dos motores trabajan de forma adecuada, el calentamiento presentado es
tolerable en vista que no se los est sobrecargando, por ende su dimensionamiento
es correcto.
Figura 4.7: Corriente consumida por el motor de la batidora.
De igual manera la pantalla opera de forma correcta mostrando la temperatura, los
subprocesos realizados y los mensajes importantes.
La Figura 4.7 muestra la etapa de enfriado:
66
Figura 4.8: Pantalla en la etapa de enfriado de la leche.
Como ayuda para el operador se despliegan los mensajes necesarios segn la etapa
del proceso, por ejemplo indica en qu momento agregar el cuajo.
Figura 4.9: Pantalla con mensaje importante.
El proceso concluye con xito, y se visualiza:
Figura 4.10: Pantalla al finalizar el proceso.
En caso de presentarse alguna situacin inadecuada, el pulsante de paro de
emergencia desactiva todos los actuadores y se despliega en la pantalla el siguiente
aviso:
67
Figura 4.11: Pantalla con mensaje de PARO DE EMERGENCIA.
El funcionamiento de los dems procesos es el esperado y en cada uno de ellos se
despliegan los mensajes correspondientes:
Figura 4.12: Pantalla con mensaje de LAVADO.
Figura 4.13: Pantalla con mensaje de BOMBEO.
Figura 4.14: Pantalla con mensaje de VACIADO.
68
La Tabla 4.2 muestra los beneficios obtenidos tras la realizacin del proyecto:
Tabla 4.2: Beneficios obtenidos.
PARMETRO ANTES DE LA
REALIZACIN DEL PROYECTO
DESPUS DE LA REALIZACIN DEL
PROYECTO
Cantidad de operarios Mnimo 2 1
Esfuerzo fsico necesario para realizar el proceso de
pasteurizacin
Fuerte Ninguno
Tiempo de calentamiento aproximado
1 hora con 20 minutos 1hora con 20 minutos
Tiempo de enfriamiento aproximado
1 hora Entre 30 y 40 minutos
Consumo de agua aproximado 1000 litros cada 8 das 6000 litros cada 8 das
Consumo de gas 2 cilindros cada 3 das 3 cilindros cada 8 das
Error en la temperatura mxima de pasteurizacin
Escaso Inexistente
Error en la temperatura de mnima de pasteurizacin
Considerable Inexistente
Asentamiento de la leche en la zona de la olla donde incide el
fuego
Considerable Inexistente
Lavado de elementos utilizados
Varias veces Una sola vez
Manipulacin de la leche por los operarios
Considerable Escaso
Cantidad de leche pasteurizada diariamente
300 litros 400 litros
Como se puede observar, los beneficios obtenidos tras la realizacin del proyecto
son significativos. Considerando la inversin realizada por la microempresa para la
implementacin de este proyecto, la cual se explica a detalle en el ANEXO G, se
concluye que este dinero se recuperar en aproximadamente un ao y medio, y
como se estima que la microempresa trabaje durante 5 aos sin la necesidad de
incrementar sus gastos de operacin, la inversin resulta bastante rentable,
cumplindose as los objetivos y expectativas inicialmente planteados.
69
CAPTULO 5
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
Concluido el proyecto y realizadas diversas pruebas para observar y comprobar su
funcionamiento, se puede inferir lo siguiente:
El proyecto cumple satisfactoriamente con cada uno de los requerimientos del
proceso, logrndose as cubrir los alcances y objetivos planteados al inicio del
mismo.
Conocer a fondo las diferentes etapas del proceso desarrollado por la
microempresa es fundamental para obtener los resultados esperados del
proyecto, logrndose optimizarlo.
Con el paso del tiempo es posible que la microempresa expanda su lnea de
produccin, presentndose la necesidad de crecimiento del sistema de control,
esto es viable ya que la capacidad fsica del PLC puede incrementarse colocando
diferentes mdulos, sean estos de entradas o salidas, de comunicacin, etc.
Por tratarse de una versin bsica, la licencia del software utilizado para la
programacin del PLC y de la pantalla no tuvo costo alguno, adems no es
necesario adquirirla cada ao, representando un ahorro significativo para la
microempresa.
Adems de disminuir el esfuerzo fsico y el nmero de personas necesarias para
llevar a cabo el proceso, se reduce tambin el tiempo de produccin, permitiendo
al operario realizar el resto de sus actividades sin apremio, lo que representa una
ventaja importante para la microempresa.
Se reduce el costo de produccin de los quesos, ya que el consumo de gas y de
agua disminuyen notablemente.
70
La elaboracin de los quesos cumple con estndares ms altos de produccin,
puesto que la manipulacin de la leche por parte del operario es mnima.
Se ha incrementado la cantidad de producto con la que se puede trabajar,
generando mayores ingresos para la microempresa.
Puesto que en el subproceso de calentamiento se utilizan las propiedades del
Bao Mara, no existe asentamiento de la leche en la zona donde la llama del
quemador llega directamente.
La comunicacin entre el PLC y la pantalla se da sin ningn tipo de problema,
ayudando a que los resultados del proyecto sean los esperados.
5.2 RECOMENDACIONES
Se recomienda en un futuro implementar un mecanismo para facilitar la extraccin
de la cuajada de la olla encamisada, pues se trata de una cantidad considerable.
Este mecanismo puede consistir en una especie de puente gra, que pueda
extraer con la ayuda de un operario gran cantidad de dicha cuajada en una sola
operacin, disminuyendo an ms el trabajo y el tiempo de elaboracin de los
quesos.
Las queseras del medio a nivel artesanal no tienen un gran desarrollo
tecnolgico, ste recae nicamente en las industrias grandes, se recomienda
invertir en desarrollo y automatizacin pues se optimizan los procesos, facilitando
el trabajo de los operarios, y mejorando la calidad del producto.
Al realizar cualquier proyecto, se recomienda investigar profundamente el
software de programacin con el que se va a trabajar, para sacar el mayor
provecho posible.
71
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
[1] Ingeniero Hector Rocha, funcionario del MAGAP
[2] books.google.com.ec/books?id=miAPAQAAIAAJ
[3]http://www.portalechero.com/innovaportal/v/725/1/innova.front/proceso_de_pasteur
izacion_.html
[4]http://www.banrepcultural.org/sites/default/files/lablaa/ciencias/sena/ganaderia/ord
eno1/ganaderia19-5.pdf
[5]http://ben.upc.es/documents/eso/aliments/HTML/lacteo-4.html
[6]http://procesamientolacteo.blogspot.com/2010/11/ventajas-y-desventajas-dela.html
[7] http://www.arian.cl/downloads/nt-004.pdf
[8] http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/3/2/LM324.shtml
[9] Manual del controlador lgico programable S7-1200.
[10] Datasheet6AV6647-0AH11-3AX0 de productos SIEMENS.
A-1
ANEXO A
DATASHEET DEL SENSOR MBT 5250
Figura A.1: Especificaciones del sensor Pt 100.
A-2
Figura A.2: Dimensiones del sensor Pt 100.
B-1
ANEXO B
PROGRAMA DESARROLLADO PARA EL PLC
Una vez realizados los pasos explicados en el captulo 3, literal 3.1, que consisten en
la creacin de un nuevo proyecto y eleccin de los dispositivos que se van a utilizar,
se procese a desarrollar el programa que se detalla a continuacin:
En el Segmento 1 del programa, se da inicio a la pasteurizacin con el subproceso
de calentamiento, se activa la vlvula del gas y los timers para el funcionamiento
intermitente del motor.
Figura B.1: Segmento 1 del programa.
En el segmento de la figura B.2 se normaliza y escala el valor obtenido del
acondicionamiento de la seal analgica proveniente del sensor Pt 100.
B-2
Figura B.2: Segmento 2 del programa.
El bloque NORM_X normaliza el valor de la variable de entrada VALUE dentro del
rango de valores especificado por los parmetros MIN y MAX, mapendolo en una
escala lineal comprendida entre 0.0 y 1.0
Figura B.3: Bloque NORM_X.
El bloque SCALE_X escala el valor real VALUE proveniente de la salida normalizada
al tipo de datos y rango de valores especificados por los parmetros MIN y MAX.
Figura B.4: Bloque SCALE_X.
Los tipos de datos aceptados por cada parmetro son los siguientes:
B-3
Tabla B.1: Tabla de los tipos de datos de los parmetros. Tomado de [7]
En el Segmento 3, se desarrolla el control de la etapa de enfriado de la leche, se
encuentra condicionada a 2 situaciones, la primera, si en la etapa de calentamiento
la temperatura de la leche alcanza los 70C, y la segunda, en caso de presentarse
una situacin inesperada, como por ejemplo, un corte momentneo del suministro
elctrico, es necesario arrancar el proceso solamente desde la etapa de enfriado,
saltndose la de calentamiento. En la segunda situacin la temperatura de la leche
debe ser mayor a 35 C.
Figura B.5: Segmento 3 del programa.
B-4
A continuacin, se muestra el segmento que activa una marca cuando la temperatura
alcanza los 37C para activar un buzzer y mostrar en la pantalla el mansaje para
agregar el cuajo, se lo puede visualizar hasta que la temperatura llegue a 35,1C.
Figura B.6: Segmento 4 del programa.
En el segmento de la figura B.7, se activa la marca para culminar el proceso y
desactivar los actuadores.
Figura B.7: Segmento 5 del programa.
A continuacin, se muestra el segmento para el control del motor de la batidora, este
tiene un funcionamiento intermitente en la etapa de calentamiento y continuo en la de
enfriado.
B-5
Figura B.8: Segmento 6 del programa.
En el Segmento 6, se indica el control para la activacin de la sirena cuando la marca
correspondiente se activa, esta sirena se activa por 2 segundos.
Figura B.9: Segmento 7 del programa.
En el segmento de la figura B.10 se activa la etapa de lavado. Por medio de un
pulsante se activan la bomba y la vlvula correspondiente durante un periodo de
tiempo determinado.
Figura B.10: Segmento 8 del programa.
B-6
En este segmento, se visualiza la etapa de bombeo. Por medio de dos pulsantes,
uno de encendido y otro de apagado, se ponen en funcionamiento la bomba y la
vlvula de bombeo.
Figura B.11: Segmento 9 del programa.
En el Segmento 10, se muestra el control para el proceso de vaciado del agua de la
olla encamisada, de igual manera mediante dos pulsantes se activan y desactivan las
vlvulas de enfriado y de vaciado.
Figura B.12: Segmento 10 del programa.
En la figura B.13 se muestra el segmento que condiciona la visualizacin del
mensaje inicial, ste se muestra hasta que la marca pase de 0L a 1L.
B-7
Figura B.13: Segmento 11 del programa.
El Segmento 12 se activa una marca para mostrar la temperatura de la leche durante
el tiempo que se realiza el proceso de pasteurizacin.
Figura B.14: Segmento 12 del programa.
En este segmento se despliega por un minuto el mensaje de PASTEURIZACIN FINALIZADA cuando la temperatura alcanza los 35C.
Figura B.15: Segmento 13 del programa.
B-8
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B-10
En la figura B.16 se muestran los dispositivos que se van a utilizar, como se puede
observar estn tanto el PLC S7-1200 y el mdulo de salidas tipo rel, adems en los
espacios correspondientes se visualizan los nombres de las variables tanto de
entrada como salida.
Figura B.18: Vista de dispositivos.
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D-1
ANEXO D
PROGRAMA DESARROLLADO PARA LA PANTALLA
Concluida la configuracin principal de la pantalla explicada en el captulo 3 literal
3.4, se procede a programar segn las necesidades del proyecto, a continuacin se
realiza una breve explicacin:
Se colocan todos los mensajes que se desea mostrar en determinado momento, y se
relacionan con variables del programa del PLC. Estos mensajes se desplegarn
cuando se active la marca o salida correspondiente del proceso.
La figura D.1 muestra los mensajes ingresados:
Figura D.1: Vista general de la pantalla.
Se pueden programar animaciones, modificar el tamao y tipo de fuente, cambiar su
posicin, condicionar su visibilidad, etc., es decir, el software brinda las facilidades
necesarias para realizar un programa que se adapte a los requerimientos del
proyecto.
D-2
En la Tabla D.1 se presenta la lista de los mensajes con la variable relacionada.
Tabla D.1: Listado de mensajes y variables relacionadas.
MENSAJE VARIABLE ASOCIADA
BUEN DA
LISTO PARA TRABAJAR
MMENSAJEINICIAL
TEMPERATURA: 000,0 C MMOSTRAR TEMP
000,0 TEMPERATURA
Calentando GAS
Enfriando ENFRIADO
AGREGUE EL CUAJO M4
PASTEURIZACIN TERMINADA MMOSTRARMENSAJE
LAVADO VLAVADO
BOMBEO VBOMBEO
VACIADO VVACIADO
PARO DE EMERGENCIA PARO
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F-1
ESCUELA POLITCNICA NACIONAL
DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN EQUIPO PARA LA PASTEURIZACIN DE
LECHE ANEXO F
Daniel Pilicita
DIAGRAMA DEL TABLERO DE CONTROL
Descripcin: Se presentan los elementos que conforman el tablero de control y su ubicacin.
Figura F.1: Diseo del tablero elctrico
G-1
ANEXO G
ANLISIS DE COSTOS
A continuacin se realiza un anlisis del costo total del proyecto, para ello se
desglosan los gastos generados.
Tabla G.1: Tabla de costos.
COSTOS
CANTIDAD DESCRICIN COSTO
UNITARIO
SUBTOTAL
1 PLC Siemens 370 370
1 Pantalla Siemens KP 300 323 323
1 Mdulo de salidas tipo rel 130 130
1 Sensor PT 100 136 136
3 Cuerpos de vlvulas solenoides 130 390
1 Cuerpo de vlvula solenoide resistente
a altas temperaturas
160 160
4 Bobinas 44 176
1 Vlvula solenoid para gas 146 146
Tubera y accesorios de acero
inoxidable
341 341
Tubera y accesorios de hierro negro 27 27
Implementos para instalacin del gas 351 351
1 Bomba de 1 HP 83 83
1 Motor monofsico con caja reductora 500 500
1 Presstato 12 12
1 Interruptor de nivel 7 7
Equipamiento del tablero de control 380 380
Subtotal 1 3.532
G-2
Mientras se realizaban los cambios necesarios en la infraestructura de la
microempresa se realiz un sondeo de costos de materiales y elementos a utilizarse
en distintos almacenes y distribuidores autorizados.
El desarrollo del proyecto se lo llev a cabo durante 4 meses aproximadamente, se
trabaj un promedio de 4 horas diarias, los das laborables.
La Tabla G.2 muestra el subtotal 2, que representa el costo de las horas de
ingeniera, y tambin muestra el costo total del proyecto.
Tabla G.2: Tabla de costos total
COSTOS
DESCRIPCIN HORAS COSTO
Ingeniera 320 3.200
Subtotal 2 3.200
TOTAL 6.732
Como se observa, el costo para la ejecucin total del proyecto es de $ 6.732 dlares
americanos. Es una inversin que brinda muchsimas ventajas a la microempresa,
empezando por cumplir el objetivo principal, reducir la carga fsica, puesto que antes
de la realizacin del proyecto, el proceso completo se lo realizaba en forma manual.
Se obtuvieron grandes beneficios como se explic en la tabla 4.2, optimizando el
proceso de elaboracin de los quesos y por ende obteniendo un producto que
cumple con altos estndares de calidad.