Brazo Elctroneumatico

DISEÑO PROTOTIPO BRAZO ELECTROMECÁNICO PARA EL MANEJO DE TUBERÍA DE PERFORACIÓN

BAIRON VALENCIA BOLAÑOS JULIÁN ANDRES BARAJAS DEDERLEE NELSON JARA CASTRO

INSTITUTO DE AUTOMATIZACION PETROLERA INSTIPETROL FACULTAD DE ELECTROMECANICA INDUSTRIAL PETROLERA VILLAVICENCIO - META 2009

DISEÑO PROTOTIPO BRAZO ELECTROMECÁNICO PARA EL MANEJO DE TUBERÍA DE PERFORACIÓN

BAIRON VALENCIA BOLAÑOS JULIÁN ANDRES BARAJAS DEDERLEE NELSON JARA CASTRO

Trabajo de grado presentado como requisito para obtener el título de Técnico Profesional en Electromecánica Industrial Petrolera

Rector Ing. URÍAS ROMERO ROMERO

INSTITUTO DE AUTOMATIZACION PETROLERA INSTIPETROL FACULTAD DE ELECTROMECANICA INDUSTRIAL PETROLERA VILLAVICENCIO - META 2009

1. INTRODUCCION

Los sistemas electromecánicos ajustados con PLC han permitido lograr un buen control en los procesos de producción, aumentando así su calidad, reduciendo el consumismo innecesario y sobre todo mejorando la eficiencia en el producto terminado. Se debe tener en cuenta que cuando se va iniciar un cambio muy significativo en un proyecto hay que tener presente algunas determinaciones tales como: obtención económica (capital de inversión), obtención técnica; para llegar a justificar el proyecto electromecánico ante docentes, estudiantes incluso a clientes. El crecimiento de la tecnología, ha sugerido un incremento de aplicaciones para diferentes técnicas en la electromecánica en todos los niveles requeridos en la industria, es muy común observar que en la actualidad la industria grande, mediana y pequeña se encuentren en gran demanda en el mejoramiento de todos sus procesos, cambiando sus procesos manuales en electromecánicos automatizados con PLC. La presente propuesta muestra el diseño de un prototipo electromecánico con PLC para el proceso de levantamiento de tubería de perforación, aprovechando las ventajas tecnológicas de la electromecánica, haciendo este proceso moderno y competitivo. La presente propuesta esta encaminada a diseñar un prototipo electromecánico controlado con PLC que se ajuste a las necesidades de cualquier empresa, transfiriendo estas tareas de manera manual por operador con ayuda de un conjunto de componentes tecnológicos.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 2.1. DEFINICION DEL PROBLEMA. La demanda de las industrias de exigir el cambio de sus procesos productivos manuales en electromecánicos con PLC debido a que el operar manualmente los procesos hace generar inseguridad y riesgos de accidentes laborales. Por tal razón es de gran importancia implementar la automatización para cualquier empresa de perforación con la finalidad de mejorar la calidad del producto. 3. JUSTIFICACION Y ALCANCE DE LA INVESTIGACION. 3.1 JUSTIFICACION PRÁCTICA. El aporte práctico hacia el proyecto se desarrolla en el aumento de la calidad del producto con la precisión de un equipo electromecánico y la competencia de otros mercados, hace que tenga una gran repercusión en ahorros de tiempo y materiales, por ello este prototipo puede ser incorporado a cualquier industria bien sea para ensamblar y armar automóviles, siderurgicas, entre otras. 3.2 JUSTIFICACION TEORICA. La electromecánica controlada con PLC ha permitido mejorar el funcionamiento para cualquier área evitando la posibilidad en: • Que un operario efectúe trabajos con varios equipos. • Organizar o controlar cada operación y una serie de cambios en forma simultánea. • Aplicar procesos continuos con ayuda se secuencias programadas. • Aumentar en gran escala la calidad y el mejoramiento en los productos. • Minimizar riesgos de accidentes de trabajo. 4. JUSTIFICACION METODOLOGICA. El aumento en gran escala en la calidad y mejoramiento del producto se obtiene mediante la eficacia de las máquinas automatizadas y eliminando los errores generados por el ser humano, por lo cual minimiza el tiempo y con excelentes materiales al eliminarse la producción de una pieza que esta defectuosa.

5. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION 5.1. LIMITACION GEOGRAFICA. En la ciudad de Villavicencio (Meta) 5.2. LIMITACION DE RECURSOS. La investigación se efectúa con presupuestos disponibles en algunas cantidades de rubros aprovechados en otra actividad como es el caso en la actualización y reparación en equipos de cómputo. Los equipos y materiales para este sistema son muy escasos en la ciudad de Villavicencio por tal razón se hace necesario adquirirlos en la ciudad de Bogotá. En tal razón, los objetivos del presente trabajo son los siguientes:

6. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION. 6.1. OBJETIVO GENERAL. Diseñar un prototipo de Brazo electromecánico para el manejo de tubería de perforación. 6.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS. Diseñar un esquema electromecánico controlado con PLC que manipule el proceso de levantamiento y ubicación de la tubería de perforación. Construir un prototipo que nos permita desarrollar el levantamiento de una tubería de perforación. Ajustar de manera eficaz y secuencialmente el proceso de levantamiento de tubería de perforación. Manifestar que el PLC es una solución óptima para controlar y manipular un proceso industrial. Verificar por medio de un montaje físico, que la electromecánica con PLC permite la veracidad de un control mucho más eficiente que el anterior proceso, aumentando la producción, disminuyendo costos y también mejorando la calidad del producto ya terminado.

7. MARCO TEÓRICO. En todas las organizaciones es fundamental optimizar continuamente las operaciones implementando los procedimientos ya sea operacionales o comerciales mucho más eficientes y de bajo valor adquisitivo para llegar a obtener nuestra meta. Los sistemas automatizados, en general, ayudan a mejorar el proceso de la forma más eficiente esto con el fin de incrementar una excelente producción siempre y cuando la calidad del producto sea resistente, con ayuda de materiales para obtener grandes beneficios económicos. Con el aumento de desarrollo en las diferentes tecnologías, se ha requerido las aplicaciones para las diferentes técnicas en automatización a todas las diferentes actividades que requiera y necesite la industria actual. Cabe notar que ya en algunas industrias se encuentren en constante en mejoramiento de los procesos sustituyendo estos procesos manuales en automáticos. La flexibilización de las máquinas industriales ha permitido una gran aprobación tanto en producción individual para sustituirlo totalmente de la producción, para apropiar las condiciones que han demandado los diferentes mercados. Para llegar a todas estas conclusiones, se debe tener en cuenta que la tecnología automatizada no debe considerarse de poca importancia para invertir, en un proceso que asegure una decisión óptima. Para seguir continuando se presentaran algunos conceptos fundamentales que serán indicados en el presente estudio.

8. AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Es una tecnología que relaciona todos los sistemas como mecánicos, eléctricos, electrónicos y computarizados, mejorando la calidad y el funcionamiento de un producto. Se define también como la Ciencia que trata de sustituir en un proceso el operador humano por dispositivos mecánicos o electrónicos. Esto permite un buen desarrollo de un proceso o funcionamiento de un mecanismo por sí solo. Con el pasar de los años la humanidad ha implementado muchas maneras de mejorar, cambiar y sobretodo de minimizar riesgos por tal razón es muy importante la automatización porque permite avanzar la tecnología en el control de un proceso. 9. PROGRAMAS MAS UTILIZADOS PARA AUTOMATIZAR SCADA, permiten la vigilancia de los procesos industriales, la adquisición de datos y el seguimiento del comportamiento de los sistemas automatizados. Tienen como principal característica el manejo de gráficos para la visualización el estado de sensores, actuadores, de máquinas o de procesos en general PLC, controlador lógico programable, en el cual es un dispositivo electrónico para el control automático del proceso, este a su vez contiene lenguaje denominado LADDER

. DETERMINAR LA POBLACION O MUESTRA OBJETO DEL ESTUDIO. Se realizará una encuesta entre los estudiantes y cuerpo docente del instituto con edades promedio de 17 a 45 años para conocer que nivel de aceptación tiene este proyecto.

10. BIBLIOGRAFIA Wyatt, Allen L. proyectos y normas de calidad. McGRAW – HILL 1995 Pág. 2104

Rousse Laurens reglas para efectuar proyectos. Manual de calidad Técnica Pág. 602 Proyectos pdf para la industria página web: www.pdfengine.com