Laboratorio plantas completas

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Instituto Superior Politécnico
José Antonio Echeverría
CUJAE
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Automática y Computación

TRABAJO FINAL
Tema IV: Control de Plantas Completas

Autor:
Osmany Díaz Rodríguez

Curso 2011-2012
Ciudad de la Habana, Cuba
Introducción
En la actualidad las plantas industriales son uno de los sectores más desarrollados de un país, además de serel mayor productor de empleos para la sociedad actual. Los grandes maestros de la ingeniería han tomado el diseño de una planta como el factor primordial para un eficiente desarrollo industrial.
En todas las plantas industriales se tienen equipos y maquinas eléctricas y electrónicas que requieren de sistemas de control para controlar parámetros importantes en la obtención de un rendimientooperativo óptimo de los sistemas industriales y tener el máximo control de la calidad, para la satisfacción total del cliente. Es primordial determinar si los sistemas que controlan los procesos industriales pueden seguir utilizándose o ser obsoletos, con el fin de obtener un mejor rendimiento de sus operaciones o ser reemplazados por partes nuevas o en su totalidad para conservar siempre la máximaproductividad y calidad de los productos que se fabrican en las plantas industriales.
Toda empresa depende en gran parte de la maquinaria que usa para fabricar su producto. La automatización nos proporciona una visión muchísimo más amplia de lo que puede ayudar a una planta industrial, ya que se obtiene un proceso de mecanización de las actividades industriales para reducir la mano de obra,simplificar el trabajo para que ciertas operaciones las realicen algunas maquinas de manera automática, para tener un proceso más rápido y eficiente. Una mayor eficiencia en el sector de maquinaria, lograra que la empresa industrial disminuya la producción de piezas defectuosas, y por lo tanto aumente una mayor calidad en los productos que se logran mediante la exactitud de las maquinas automatizadas. Todoesto ayudara a que la empresa industrial mediante la utilización de inversiones tecnológicas aumente toda su competitividad en un porcentaje considerable con respecto a toda su competencia y si no se hace, la empresa puede sufrir el riesgo de quedarse rezagado.

Objetivos
Análisis del sistema de control de una planta completa con el objetivo de aumentar su eficiencia y rentabilidad.Desarrollar el diseño de una propuesta de control en una planta completa.
Evaluar el diseño propuesto desde un punto de vista técnico-económico.

Diagrama funcional del proceso

Descripción de la planta
El sistema esta formado por dos subsistemas principales: el subsistema de fermentación encargado de la producción de anticuerpos monoclonales y el subsistema de alimentación de aire para el control,que es el encargado de suministrar la presión de aire necesaria para que en el subsistema de fermentación se puedan accionar todas las válvulas y lograr un correcto funcionamiento.

Subsistema de fermentación

Figura 1: Subsistema de fermentación.

El subsistema de fermentación (figura 1) está compuesto por un fermentador de 450 l de capacidad neta, de los cuales se utilizan hasta 300 len el proceso de la fermentación para la obtención del anticuerpo monoclonal. El fermentador, es en sí, un reactor químico de tipo vaso-camiseta, de acero inoxidable, el cual tiene incorporados varios sensores para la medición de las variables que se controlan en este proceso. El control de dichas variables se realiza con un PLC Siemens S7-300, con módulo de CPU 317-2DP, el cual recibe las señalesde estos sensores a través de los módulos de entrada/salida correspondientes y envía las señales pertinentes a una aplicación SCADA del fabricante Paragón que permite al operador supervisar, controlar y dirigir el proceso desde la PC.

Para el control de la temperatura está diseñado un lazo en cascada que se realiza con la temperatura del vaso interno y la temperatura de la chaqueta. Ambas son...
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