INGENIERO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

AUTOMATIZACIÓN EN LA MAQUINA DE EMPACADO
DE JABÓN DE TOCADOR

TESIS

PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO EN CONTROL Y AUTOMATIZACION

P

R

E

S

E

N

T

A

N

:

GUERRERO
VAZQUEZ
LUIS
NÚÑEZ CARBAJAL SILVIA MARINA
VEGA CARREÓN MIGUEL ISAAC

ASESOR:
ING. NATALIA GPE.HERNANDEZ IBARRA
ING. ALFREDO CONTRERAS MONDRAGÓN

México, DF 2010

CONTEN ID O

OBJETIVO
JUSTIFICACIÓN
INTRODUCCIÓN

i
ii
iii

Capitulo 1.GENERALIDADES
1.1
1.2

Jabón de Tocador
Automatización
1.2.1 Etapas de la Automatización
1.2.2 Automatización en la Industria
1.2.3 Tipos de Automatización
1.2.4 Elaboración Industrial de Jabón de Tocador

Capitulo 2.

1
3
5
7
8
12PROPUESTA DE AUTOMATIZACION

2.1

Automatización del Proceso
2.1.1 Diagrama de Bloques
2.1.2 Fases de Proceso
2.1.2.1
Inicio de Proceso: Banda Transportadora
2.1.2.2
Detección: Materia Prima
2.1.2.3
Posicionamiento: Pistones con Materia Prima
2.1.2.4
Transporte: Banda Empaquetadora
2.1.2.5
Empaquetado

29
29
30
30
31
32
33
33

2.2

Control

34

2.2.1 Hardware2.2.1.1
Pantalla Touch Screen
2.2.1.2
Tarjetas de Entrada y Salida
2.2.2
Software
2.2.3 Comunicaciones
2.2.4 Funcionamiento del PLC
Capitulo 3.
3.1

3.2

34
35
39
53
53
55

ANALISIS TÉCNICO

Especificaciones Técnicas
3.1.1 Controlador Lógico Programable
3.1.2 Pantalla Touch Screen
3.1.3 Maquina Empacadora de Jabón de Tocador
3.1.4 Elementos Primarios y Finales de ControlProgramación del PLC

60
60
62
64
67
91

Capitulo 4.

EVALUACIÓN ECONÓMICA

4.1 Análisis Económico del Proyecto
4.2 Costo Variable
4.2.1 Mano de obra directa
4.2.2 Materia prima directa
4.3 Costo Fijo
4.3.1 Gastos Administrativos
4.3.2 Herramienta
4.3.3 Maquinaria
4.4 Costo Total
4.5 Análisis de Costos
4.5.1 Sistema Actual (sin automatizar)
4.5.2 Sistema Automatizado
4.5.3Estrategia de Venta

97
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99
100
100
101
101
102
102
103
105
107

CONCLUSIONES

108

BIBLIOGRAFÍA

109

CRONOGRAMA

110

ANEXOS

111

INDICE DE F IGURAS

Figura 1.

Las diferentes formas del Jabón de Tocador

ii

Figura 2.

Maquina de secado. Uno de los elementos que componen

ii

el proceso de saponificación del jabón.
Figura 3.Intercambiador de Calor

10

Figura 4.

Flujo del proceso productivo.

12

Figura 5.

Diagrama de flujo del proceso de producción en una escala

14

de pequeña empresa.
Figura 6.

Flujo de materiales

24

Figura 7.

Ejemplo de la distribución interna de las instalaciones de la

26

planta
Figura 8.

Diagrama de bloques del empaquetado de jabón tocador

29

Figura 9a.Conexión de las terminales

43

Figura 9b.

Fuente de Poder

44

Figura 10. Circuito interno del modulo

45

Figura 11.

Modulo de entradas discretas

46

Figura 12.

Convertidor de paralelo a serie

47

Figura 13.

Bypass de voltaje/frecuencia

51

Figura 14.

Diagrama electrónico de una UPS

52

Figura 15.

Una simulación creada en el ambiente Intouch 10.0 de53

Wonderware
Figura 16.

Terminal de conexiones RJ-45

53

Figura 17.

Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de Red

54

Figura 18.

Esquema de un PLC

55

Figura 19.

Tipos de Conexión de un PLC

56

Figura 20.

Típico de instalación arrancador/triangulo con temporizador

56

Figura 21.

Esquema Interno de un PLC

57

Figura 22.

Unidad decontrol FEC-FC640-FST – 191450

60

Figura 23.

Unidad de indicación y control Pantalla Touch Screen

62

Figura 24a. Maquinaria ACMA GD 4000T

64

Figura 24b. Maquinaria ACMA GD 4000T

64

Figura 25.

66

Dimensiones de la maquina ACMA GD (todas las medidas
se expresan en mm)

Figura 26.

Cilindros normalizados DSNU-20-50-P-A

67

Figura 27.

Actuador giratorio...