Diseño De Un Sistema De Control Automatizado Para Las Etapas De Manejo Y Transporte De Materia Prima

EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema.

La automatización se define como un proceso consistente en la utilización de máquinas o de sistemas informatizados, los cuales aseguran su gestión con otros dispositivos mediante medios informáticos, reduciendo así la intervención del hombre en determinados procesos u operaciones de producción. La aplicación de los principios de laautomática a los procesos industriales origina la supresión de la mano de obra humana, que puede ser parcial o total.

El término automatización también ha sido utilizado para la descripción de sistemas destinados a la producción o procesamiento de materia prima, enfocado en dispositivos programados o automáticos los cuales pueden funcionar de forma independiente o autónoma del controlhumano. Las aplicaciones de sistemas que incorporan principios de automatización son extensas y variadas; utilizados en áreas tales como telecomunicaciones, aviación, robótica, mecánica y aeronáutica entre otras, para la creación y manejo de dispositivos automáticos de conmutación telefónica, pilotos automáticos, máquinas eléctricas y sistemas automatizados de guía y control los cuales se empleanpara efectuar diversas actividades con mayor rapidez y efectividad en relación al empleo del potencial humano.
La empresa Productos de Vidrio S.A, dispone de una gran cantidad de sistemas de control automatizados para las etapas de acondicionamiento, refinación, manejo de envases, sistemas de enfriamiento y de combustión entre otros, pertenecientes a los 5 hornos que se encargan del proceso defundición del vidrio. Cada horno cuenta con una serie de equipos que intervienen directamente en el proceso controlando y monitoreando las variables que participan en el mismo a lo largo de toda la línea de producción (temperatura, presión, nivel, caudal, etc). En la actualidad existen dentro de la compañía 12 líneas de producción en total, que se inician en el transporte y procesamiento demateria prima y finalizan en la decoración y empaquetado de los envases.

Los materiales que intervienen en el proceso de elaboración de los envases son arena, caliza, vidrio (ámbar, verde y flint), soda, sulfato y alumina. El sistema de “Batch Plant” o planta de descarga es el encargado de los procesos de manejo, transporte y procesamiento de la materia prima desde el punto de transferenciadel material directamente de los vehículos suplidores hasta la descarga del mismo en la entrada del horno. Dentro de éste, se encuentra un subsistema denominado “alimentación de materia prima”, el cual comprende los procesos de transporte y manejo de material. El sistema de alimentación de materia prima puede ser resumido de la siguiente manera:

Figura N° 1. Diagrama de Bloques delSistema de
Alimentación de Materia Prima.

Materia Tolva de Transportador Elevador de Transportadores Bines
Prima Recepción. del Tunel Cangilones Fijo y Móvil


La recepción de las materias primas se lleva a cabo mediante un contenedor o tolva; ésta seencarga de la dosificación del material a ser procesado. La apertura de la parte inferior de la tolva es variable y se gradúa manualmente mediante el deslizamiento de una placa, (la misma bloquea o permite el paso del material gradualmente) dependiendo de la materia prima con que se requiera trabajar. La medición de la distancia apropiada a la cual la placa debe ser colocada se realiza por inspecciónvisual, sin ningún patrón de medida fijo. Se requiere ubicar un equipo para la dosificación del material desde la tolva hasta el transportador del túnel. El sistema actual genera fugas de materia prima (principalmente en la tolva de recepción y en la parte superior de los bines), y errores de precisión en la cantidad de material transportado, por lo que la eficiencia en la producción se ve...