Automatizacion Proceso De Maiz Arduino Y Plc.docx

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PRIVADA DR. RAFAEL BELLOSO CHACÍN VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO MAESTRÍA EN INGENIERÍA DE CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS

Trabajo Final Implantación de Controladores

Adriana Rincón CI: 21.569.672 Jorge Soto CI: 23.262.302 Andres Meza C.I. 25.188.791 Luis Sulbaran C.I. 23.453.491

 Introducción En los últimos años el sector industrial manufacturero venezolano ha sufrido una gran transformación, debido a los grandes problemas de índole económico e inflacionario que ha sobrellevado a los pequeños empresarios del país a buscar nuevas alternativas de negocio sin dejar de un lado las principales necesidades del mercado. En este sentido, nace la idea de puesta en marcha de una planta procesadora de harina de maíz precocido en el Municipio Mara del Estado Zulia, dicha planta fue utilizada como caso práctico para cumplir con el presente trabajo en el cual se presenta el uso de Protocolos de Comunicación en los lenguajes de comunicación utilizados en un proceso industrial seleccionado.

 Definición del Maíz y sus partes Maíz, palabra de origen indio caribeño, significa literalmente «lo que sustenta la vida». El maíz, que es junto con el trigo y el arroz uno de los cereales más importantes del mundo, suministra elementos nutritivos a los seres humanos y a los animales y es una materia prima básica de la industria de transformación, con la que se producen almidón, aceite y proteínas, bebidas alcohólicas, edulcorantes alimenticios y, desde hace poco, combustible. La planta tierna, empleada como forraje, se ha utilizado con gran éxito en las industrias lácteas y cárnicas y, tras la recolección del grano, las hojas secas y la parte superior, incluidas las flores, aún se utilizan hoy en día como forraje de calidad relativamente buena para alimentar a los rumiantes de muchos pequeños agricultores de los países en desarrollo. Los tallos erectos, que en algunas variedades son resistentes, se utilizan para construir cercas y muros duraderos. En este orden de ideas, el maíz constituye la materia básica para diversas industrias y cada porción del grano es aprovechada para obtener un gran número de productos, a continuación, se muestra una imagen donde se visualizan las diferentes capas de este valioso cereal.

Composición del grano El grano de maíz maduro está compuesto por 3 partes principales: o Pericarpio: Capa exterior de cubierta protectora, dura y fibrosa, que encierra

al

grano.

Está

formada

principalmente

por

fibra

cruda

aproximadamente en un 87% y en el cereal ya maduro, tiene la función de impedir el ingreso de hongos y bacterias. o Endosperma: Es la parte más importante del grano, está constituida por almidón y proteínas, funciona como fuente de energía para la planta en su desarrollo. o Germen: Se encuentra en el extremo más bajo del grano, ocupa del 9 al 12% del volumen total del grano y posee dos partes destacables, el eje embrionario (planta nueva) y el escutelo (constituye una gran reserva de alimentos). Dicho lo anterior, es evidente que dentro del proceso productivo de cualquier planta procesadora existen diversos procesos que conforman a entrega final del producto, en el caso de la producción de harina precocida se presentan los siguientes procesos:

Nota: para la aplicación de los casos prácticos se seleccionó el proceso de “Desgerminado del Maíz” por ser un proceso fundamental en la preparación del producto final.  Proceso de des germinación de Maíz en grano para producción de harina de maíz precocida.

El desgerminado del maíz es un proceso que se ejecuta a través de la extracción del maíz almacenado ya limpio, humedeciéndolo con un equipo acondicionador de aspas, aproximadamente ajustable dependiendo de la humedad inicial del grano y variedad del maíz, suministrando 0.44 galones de agua a 140 kg de maíz por minuto, este acondicionador lo trasporta controladamente a través de aletas graduables que permiten aumentar el tiempo de contacto del grano con el agua, lo cual produce una humidificación homogénea

de todos los granos, generando un ablandamiento del pericarpio y el germen del cereal. Posteriormente la materia prima tratada en el acondicionador pasa al desgerminador de impacto y fricción, dicho equipo permita separar el pericarpio y el germen del endospermo. Con dicho proceso se obtienen dos productos, el primero es un compuesto de germen con partes del pericarpio que saldrá por la parte frontal del equipo, y en segundo lugar se obtiene una mezcla de endospermo y pericarpio que se desvía hacia las compuertas laterales del desgerminador. Como primer equipo existe un tornillo transportador el cual posee un tanque donde se descarga el maíz previamente lavado, este equipo funciona con un motor de 3Hp alimentado eléctricamente por un circuito trifásico. El tornillo transportador principal enciende con un push botón de marcha presionado por el operador para así cargar el recipiente del des-germinador de maíz. El des-germinador de maíz actúa en este proceso como equipo principal ya que cumple la función de des-germinar el cereal, separando así el maíz en tres partes la cuales son endospermo, pericarpio y germen. Siendo el endospermo el componente primordial del maíz ya que es el utilizado para elaborar productos de consumo humano. Este equipo está compuesto por un recipiente en la parte superior el cual se carga de maíz en grano acondicionado a una humedad del 14%, en la parte inferior posee 3 compuertas de las cuales dos compuertas están en los laterales y una en la parte frontal del equipo. Internamente tiene 3 etapas las cuales se encargan de separar el maíz en las 3 partes ya antes nombradas. La primera etapa consta de una cámara que contiene cuchillas de acero inoxidable que girar alrededor de un eje principal, esta cámara está cubierta por una lámina de acero al carbón micro perforada por donde se expulsa el germen del maíz. La segunda etapa es una cámara donde se descarga el maíz ya separado en dos partes, endospermo y pericarpio. Esta cámara posee un tornillo sin fin transportador el cual mueve el maíz hacia la siguiente cámara.

La tercera cámara consta de un tromer mallado externamente, su función es expulsar el endospermo por la parte frontal del des germinador y el pericarpio por una de las partes laterales del des germinador. Este equipo tiene un motor de 10 HP eléctricamente alimentado por un circuito trifásico encendido por un push botón presionado por el operador. Adicional a esto, el des germinador tiene dos palancas utilizadas para abrir dos compuertas internas del des germinador; la primera palanca abre la compuerta del recipiente principal para que el maíz caiga en la primera cámara del des germinador, la segunda palanca acciona la compuerta que sirve para descargar el maíz ya separado de la primera etapa a la segunda. El equipo siguiente al des germinador en el proceso productivo, es un tornillo sin fin transportador del endospermo, el cual se encarga de recibir el endospermo expulsado por el des germinador y transportarlo a un silo acumulador para así el endospermo esté listo para ser procesado para cualquier alimento de consumo humano a base de Maíz.

Des germinador industrial para maíz en grano.

Caso Práctico 1: muestra del uso de Sistema Embebido como solución de un proceso industrial.

Caso Práctico 2: en donde se muestre el uso de Controladores Lógicos Programables como solución de un proceso industrial, considerando la configuración de la arquitectura básica de PLC.