Ingenieria

TESIS PUCP

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ Facultad de Ciencias e Ingeniería

Automatización del sistema de control y monitoreo de una autoclave parael proceso de vulcanización del caucho en calzado de lona

Tesis para optar el título de Ingeniero Electrónico

Presentado por: Javier Eduardo Reyes Sánchez

Lima - PERÚ 2008

RESUMEN

La mediana empresa Industrial Cóndor SAC, es testigo del rápido crecimiento del mercado de calzado y de cómo las empresas que forman parte de este grupo empresarial siguen empleando controles manualespara operar las distintas máquinas que forman parte de su línea de producción. Ante esto, la empresa Industrial Cóndor busca renovar y automatizar sus procedimientos y maquinarias, para poder seguir destacando su producto en el mercado nacional. Por lo tanto, al tener un mercado cada vez más competitivo, la búsqueda de tecnología que sea capaz de reemplazar y mejorar las operaciones manualesejecutadas por los trabajadores en las plantas industriales es cada vez mayor. El desarrollo de este proyecto busca centrar sus objetivos en la Autoclave, una de las máquinas que más trabajo tiene en el transcurso del día, siendo ésta la ultima etapa del proceso de producción de zapatillas de lona y donde se desarrolla el proceso de cura del caucho. El objetivo general de esta tesis es diseñar eimplementar un equipo que sea capaz de controlar la presión, temperatura y el tiempo, permitiendo una interacción automática de los actuadores para lograr obtener niveles de consignas adecuados dentro de la autoclave, teniendo en cuenta un diseño simple y amigable para que cualquier trabajador de la empresa pueda manipularlo. El presente trabajo consta de cuatro capítulos. En el primero, se define y sedetallan los procedimientos de vulcanización para luego dar a conocer los parámetros a controlar en la autoclave, el procedimiento empleado por la empresa y la problemática de este sistema. En el segundo se muestran los diferentes tipos de tecnologías y metodologías empleadas en la automatización de autoclaves que ayudará a elaborar un modelo teórico del sistema requerido. El siguiente capítulo sepresenta la hipótesis y los objetivos, además se planifica las etapas a seguir para el desarrollo del trabajo. El cuarto y último capítulo incluye todo diseño e implementación del proyecto, se detallan los componentes seleccionados, la programación y la integración del sistema. Los resultados mostrados en este trabajo muestran una automatización completa de la autoclave a nivel de campo, y unsistema de supervisión que ayuda al trabajador a controlar fácilmente la máquina. Además se corrobora el buen funcionamiento de los controles planteados inicialmente.

A mis padres Javier y Nelly, quienes son un modelo a seguir y que gracias a su apoyo he logrado terminar mis estudios universitarios y gracias a Luís O´Besso y Antonio Rivera, quienes me ayudaron a implementar esta tesis.

INDICEPag. INTRODUCCION

CAPITULO 1: PROCESO DE VULCANIZACION DEL CALZADO EN AUTOCLAVES Y LA PROBLEMÁTICA DE LA ACTUAL TECNOLOGIA

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3

Introducción Definición de vulcanización Procedimientos que influyen en un adecuado curado del calzado Parámetros a controlar dentro de una autoclave Curado de calzado en autoclaves Tecnología del procedimiento empleado Introduccióndel procedimiento empleado Problemas encontrados del método actual

1 1 2 3 5 5 6 10

CAPITULO 2: AUTOMATIZACION DE AUTOCLAVES A NIVEL INDUSTRIAL 2.1 2.2. Introducción Automatización avanzada de autoclaves 11 11 12 18 19 20 21 21 23 24 25 25

2.2.1 Sistemas de control en la actualidad 2.2.2 2.3 2.4 2.4.1 Metodologías para la implementación de sistemas de vulcanización Síntesis sobre el...