DISEÑO DE LA RED INDUSTRIAL DE MONITOREO Y CONTROL EN EL PROCESO DE DESARROLLO DE

LICOR EN LA INDUSTRIA LICORERA DE CALDAS (ILC).

MATERIA: TELEPROCESOS

PRESENTADO POR: EDGAR HERNANDO CRIOLLO VELÁSQUEZ.

PRESENTADO A :Ing Esp JULIO CESAR CAICEDO

UNIVERSIDAD CATOLICA DE MANIZALES (Col). FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE TELEMÁTICA 07 DE OCTUBRE 03

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

ELEMENTOS DEL PROYECTO

ADICIONALES

CONCLUSIONES

AUTOR

INTRODUCCIÓN Las redes Ethernet han sido utilizadas durante varios años en las comunicación de redes personales y de oficina. Esta experiencia mas la confiabilidad, variedad, comodidad de precios y algunos aspectos de especificación técnica de los dispositivos Ethernet han permitido que esta tecnología ya sea parte de los estándares para las redes de comunicación digital industrial. En lo que respecta a las redes Ethernet digitales industriales cuatro son los puntos clave para tener en cuenta:

• Mayor capacidad para lograr un real control distribuido. • Enlace on-line de la información del proceso productivo con la gestión empresa. • Fácil y de más bajo costo de implementación. • Dispositivos Ethernet industriales robustos y confiables.

Existen hoy en día varios protocolos de redes industriales digitales basados en la tecnología Ethernet, los cuales propenden por la robustez y seguridad de las aplicaciones de los usuarios, entre los distintos protocolos mencionados podemos encontrar:

• Modbus con Modbus/TCP • ControlNet/DeviceNet con EtherNet/IP • Foundation Fieldbus con High Speed Ethernet • Profibus con ProfiNet

Conocidos fabricantes de PLCs, sistemas de control, reles de protección eléctrica, etc, tienen sus protocolos de comunicación basados en Ethernet. Entre las innumerables ventajas del empleo de redes industriales, podemos destacar las siguientes:

• Visualización y supervisión de todo el proceso productivo. • Mayor velocidad en la toma de datos. • Mejora del rendimiento del proceso al realizar el control en su conjunto. • Pos ibilidad de intercambio de datos entre diferentes sectores del proceso y

departamentos. • Posibilidad de programación y control a distancia sin tener que estar en campo

(teleprocesos).

OBJETIVOS El establecimiento de objetivos claros y concisos en la realización de nuestros trabajos es una de las principales tareas que debemos realizar , estos nos dan una guía del camino que debemos seguir para la buena realización de nuestro desarrollo. Debido a esto se establecieron algunos ítem como objetivos a cumplir en el desarrollo de nuestro trabajo. Algunos de estos se presentan continuación: Establecimiento y creación de una red LAN para el edificio de administración en la Industria Licorera de Caldas. Esta debe cumplir con distintos parámetros que le permitan ser una red moderna, eficaz, segura y con posibilidad de expansión a otras tecnologías, redes y aplicaciones. Realizar un empalme entre las redes internas de las distintas dependencias de la Industria Licorera de Caldas (ILC) cumpliendo con las especificaciones de distancia y obstáculos de línea de vista que se presentan en las instalaciones de la misma. Establecer proceso de automatización y control mediante distintos elementos (electro válvulas, censores etc. )sobre los procesos llevados a cabo en el desarrollo industrial de licor en la Industria Licorera de Caldas. Establecer un sistema de control en la dependencia de bodega para llevar a cabo el conteo de los distintos productos que se elaboran en la Industria Licorera de Caldas. Establecer un mado o centro de control desde el cual se monitoré y se tome decisiones correctivas sobre los distintos procesos censados en el desarrollo industrial de licor en la Industria Licorera de Caldas. Realizar un sistema de red general el cual nos permita que determinadas personas tengan acceso al procesamiento y control de las distintas variables y mecanismos que maneja el proceso de producción, todo esto en tiempo real y por medio de un computador. Dar un claro informe de todos los artículos y proceso que creo son convenientes y necesarios para llevar a cabo este proceso.

ELEMENTOS DEL PROYECTO

1. RED PARA LA SECCION DE ADMINISTRACIÓN Para el desarrollo de esta red se tomo como referencia el diseño de redes switcheadas. Una buena práctica para dificultar la acción de los intrusos y diferentes enemigos en nuestra red es segmentar la red local en diferentes grupos, en este caso se establecieron tres grupos que son: Contabilidad, publicidad y ventas. Para lograrlo se utilizó dispositivos llamados "switches" . Se trata, a grandes rasgos, de un "hub" con inteligencia, ya que sabe a quién debe enviar la información e impide que la información llegue a los equipos a los que no va dirigida. Para ello, en una red con un "switches" los paquetes sólo se mandan al segmento donde está el ordenador al que va dirigida la información. Cada segmento puede estar ocupado por un equipo o por un grupo de ellos. Además de esto la segmentación de la rede local de administración en grupos lógicos más reducidos también nos ayuda a reducir los problemas de congestión de tráfico, al tiempo que incrementa la fiabilidad de la misma. La red LAN para el edificio de administración cuenta con:

• 1 Servidor web interno. • 1 Servidor e_mail. • 1 Servidor Internet • 1 Servidor Bases de Datos. • 200 usuarios repartidos así: * 50 usuarios contabilidad. * 30 usuarios publicidad. * 120 usuarios ventas.

Se establecieron también las siguientes normas de seguridad para la red: • Los usuarios de publicidad tendrán acceso restringido al servidor de bases de

datos. • El servidor de Internet estará restringido a diferentes paginas o servicios . • Se plantea la posibilidad de instalar firewall ya sea por software o hardware . • Establecer un reglamento o políticas de seguridad para el uso de la red por parte

de los usuarios. • Se establece la necesidad de instalación de un antivirus. • Se establece la necesidad de instalación de un encriptador y desencriptador

1.1 VILAN´S PARA LA RED DE ADMINISTRACIÓN: Con las siguientes especificaciones:

ViLAN para Ventas. ViLAN para Publicidad. ViLAN para Contabilidad.

Materiales a utilizar: • 1 router de salida a WAN (Justificación 1A). • 1 switch central de backbone (Justificación 1B). • 1 Wireles Bridge (Justificación 1C). • 3 servidores para: web interno, email corporativo e Internet (Justificación

1D). • 1 servidor bases de Datos (Justificación 1E). • 3 switches administrables para segmentación (48 puertos cada uno)

(Justificación 1F). • 7 switches no administrables (24 puertos cada uno) (Justificación 1G).

Serv.

Serv.

Serv.

Serv.

WAN

SWITCHE CENTRAL DE BACK BONE (DISPOSITIVO MC)

ROUTER

SWITCHES SWITCHES

SWITCHES

SWITCH

SWITCH

SWITCH

SWITCH

SWITCH

SWITCH

SWITCH

1.2 Justificación 1A: ROUTER DE SALIDA A WAN (Router RDSI con Switch incorporado DI-308 ISDN Router User’s Guide )

Anexos[1.1]

Un pequeño enrutador "todo en uno", gracias al cual los usuarios pueden enviar y recibir los datos a una velocidad de 64Kbps o 128Kbps o enviar / recibir llamadas telefónicas normales o faxes utilizando la red RDSI Acceso Básico (a través de 2 puertos analógicos POTS). La compresión, ofrecida como función estándar, aumenta en la velocidad de transmisión. Seguridad mediante el acceso remoto de los usuarios, se ofrecen varias funciones como la protección mediante contraseña de los terminales de administración y mediante los protocolos PAP, CHAP y MS-CHAP. Para controlar los accesos a/de la red, en cambio, se pueden utilizar filtros de firewall. Finalmente, están disponibles hasta 8 cuentas protegidas por contraseña para la administración remota y para el control de la red vía Telnet. RADIUS representa una solución para centralizar los procedimientos de autentificación de los accesos remotos. Características 1 interfaz RDSI, 8 puertos 10/100Mbps 2 puertos POTS analógicos Enrutamiento IP Programa de configuración basado en Web para la configuración del dispositivo Setup Wizard para la configuración de Internet y de los servidores WWW NAT, DHCP cliente/relay agente, servidor DNS/DHCP Conjunto de direcciones IP con asignación IP dinámica para usuarios remotos Conexión RDSI simultánea con 2 sedes Llamada bajo demanda con IP spoofing (capacidad de engañar al protocolo IP) Ancho de banda bajo demanda con BACP/BAP Protocolo PPP/MP para conexiones RDSI a 128Kbps Protocolos de autentificación PAP/CHAP Soporte con líneas RDSI Compresión Hi/fn LZS (Stac ) Agente de gestión SNMP Actualización del firmware vía flash EPROM RIP -1, RIP -2, RADIUS Marca de la CE, C-Tick UL, CSA

1.3JUSTIFICACIÓN 1B: 3COM SWITCH 4007 LAYER 3 GIGABIT ETHERNET STARTER KIT SWITCH DE BACKBONE

Anexos [1.2]

Switch para backbone Gigabit Ethernet. 4 puertos 1000BASE-SX , puertos que cableados que soportan 10/100/BASE TX, y Gigabit, Switching Capa 3, preconfigurado en un chasis con slots de expansión. Con sus puetrtos de fibra facilita la conexión con las otras dependencias de la empresa. Una red troncal "en caja" Este paquete inicial del 3Com Switch 4007 ofrece una solución LAN de alta velocidad para las redes que tienen la responsabilidad de crear sistemas sofisticados para nuevas aplicaciones y diversos requerimientos de usuarios; todo en un chasis modular de siete ranuras. El paquete inicial le provee todo lo que usted necesita para empezar a funcionar rápidamente y le permite personalizar el sistema específicamente para su red. Módulos I/O opcionales, fuentes de poder redundantes y motores de administración que le permiten añadir puertos o funciones con facilidad. Con un rendimiento de hasta 48 Gbps, el paquete inicial del Switch 4007 soporta IP, IPX y AppleTalk, filtros de paquetes basados en hardware, LANs virtuales (VLANs)basados en puertos y protocolos, y RMON para mayor control de la red. Clase de Servicio (CoS) / Calidad de Servicio (QoS) que ofrecen un control de tráfico efectivo durante los períodos de mayor pico. 1.4 JUSTIFICACIÓN 1C: INTERFAZ INALÁMBRICA DE LA CONEXIÓN ENTRE EL BLOQUE DE ADMINISTRACIÓN Y EL BLOQUE DE INSTRUMENTACIÓN MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE UN WLAN BRIDGE (3com 11 mbps wireless lan outdoor bridge solution)

Anexos[1.3]

Completo Kit para LAN Inalámbrica de Exterior entre Edificios. Este práctico paquete incluye todo lo que necesita para ofrecer una solución de LAN inalámbrica entre edificios fácil de administrar. El paquete cuenta con nuestro 3Com® 11 Mbps Wireless LAN Building-to-Building Bridge con antena y cable power-over-Ethernet integrados, en un formato robusto y a prueba de la intemperie Con esta solución unificada de LAN inalámbrica, proporciona de tres a cuatro veces el ancho de banda de enlaces E1, con costes operativos significativamente más bajos. El bridge inalámbrico le permite

conectar edificios a través del recinto empresarial, o aulas portátiles o temporales, a distancias de hasta 16 kilómetros (10 millas). Y nuestro 3Com wireless LAN building-to-building bridge interopera sin discontinuidades con otros puntos de acceso con certificación Wi-Fi en numerosos casos multi proveedor. La solución tiene un precio competitivo y resulta económica de operar, sin los costes recurrentes de equipos de cable o E1, el cable opcional Ethernet de Categoría 5 de 30,48 metros le proporciona más flexibilidad en ubicaciones de instalación del bridge; conecta el bridge para exteriores a cualquier concentrador o switch Ethernet de nuestra LAN alambrada interna. 1.5 JUSTIFICACIÓN 1D: SERVIDORES GENERALES PARA LA RED () Web interno, e_mail e Internet

Anexos[1.4]

Toda la red puede acceder a Internet con una sola cuenta ISP. El servidor DHCP y NAT (translación de la dirección de red) incorporado permite la creación y la asignación automática de las direcciones IP parar los usuarios, simplificando las operaciones de login y reduciendo los costes de la asignación de cuentas ISP individuales. Gracias a la posibilidad de compartir los módems, ya no es necesario dotar a cada usuario de una línea telefónica y un módem propios; por lo tanto, esta característica se traduce en una reducción de los costes telefónicos. En un entorno configurado para conexiones Internet a 128Kbps se puede compartir, además del módem, el TA RDSI. Un dispositivo incluye un hub incorporado con 11 puertos, todos predispuestos para ser activados y permitir la conexión inmediata a Internet. También se incluye un puerto BNC para conexiones coaxiales y un puerto MDI de interconexión para una fácil expansión. Personalizable según los siguientes parámetros:

Número máximo de conexiones usuario por puerto Utilización máxima del ancho de banda por puerto Utilización simultánea de dos puertos para compartir la carga. Compartir cuentas de correo ISP Envío/recepción de los e-mails de los usuarios de la LAN a los usuarios de Internet y viceversa Entrega de los e-mails ISP a los usuarios de la LAN Entrega de los e-mails según las funciones de conexión / desconexión Filtros para los usuarios Filtros para los protocolos Filtros para el destino

1.6 JUSTIFICACIÓN 1E: SERVIDOR DE BASE DE DATOS(Poweredge 8450 DELL).

Anexos [1.5]

Servidor diseñado para trabajar sobre bases de datos. Diseñado para admitir aplicaciones empresariales y consolidar los recursos del servidor en entornos de centro de datos. Hasta ocho procesadores Intel Pentium III Xeon a 700 MHz (caché de 1 MB y 2 MB) para obtener la máxima escalabilidad. Esta solución basada en estándares proporciona una escalabilidad de primer orden para nuestras bases de datos y para aquellas aplicaciones ERP que requieran servidores de mayor capacidad. Completo con empaquetamiento de bastidores y hasta seis sistemas y 48 procesadores en un único bastidor de 42U.También proporciona múltiples opciones de configuración y soporta una variedad de sistemas operativos incluyendo Microsoft Windows 2000 Server, Advanced Server y Datacenter Server, Novell NetWare y Red Hat Linux. 1.7 JUSTIFICACIÓN 1F: SWITCH (Administrables) PARA LA SEGMENTACION DE LA RED (3com® switch 7700 48-port 10/100base-tx module)

Anexos[1.6]

Sobre cobre para el 3Com Switch 7700. Este módulo proporciona 48 puertos de switching 10/100Mbps Ethernet de alto rendimiento sobre cable de cobre de par trenzado de Categoría 5. Los módulos de 3Com Switch 7700 soportan switching Layer 2 integrado o local, permitiendo así que los paquetes permanezcan en el seno del módulo, lo que reduce la carga de backplane y switch fabric. Con ello se reduce la congestión en la red, minimizando la pérdida de paquetes, y facilitando así que las aplicaciones funcionen más rápidamente a través de la red. La reducción de latencias ayudará a mejorar la calidad del tráfico de voz y vídeo en la red. JUSTIFICACIÓN 1E: SWITCH (No administrables) PARA LA SEGMENTACION DE LA RED (Switch 3Com® SuperStack® 3 Baseline de 24 Puertos 10/100 más 2 10/100/1000)

Anexos[1.7]

Ofrece switching wirespeed sin necesidad de administración a un excelente precio para redes Ethernet de alta densidad con cables de cobre. Este switch de configuración fija, sin bloqueo, de 26 puertos combina switching de Layer 2 con su instalación plug-and-play y rendimiento excepcional. Veinticuatro puertos 10/100 ofrecen conexiones flexibles para computadoras de escritorio y grupos de trabajo, mientras dos puertos 10/100/1000 integrados se encargan de las conexiones a la red troncal y los servidores. Todos los puertos se ajustan automáticamente a la velocidad de los dispositivos de la red, para que el switch pueda acomodarse a una amplia gama de ambientes de grupo de trabajo y diferentes tipos de equipos legados. El switch viene pre-configurado para una instalación rápida y fácil, utilizando económicos cables de cobre. Las funciones avanzadas incluyen establecimiento de prioridades de tráfico IEEE 802.1 (dos filas prioritarias) y detección automática de cable MDI/MDIX. Al igual que todos los productos 3Com SuperStack 3 Baseline, este switch ofrece una practicidad poderosa y rica en funcionalidad en un robusto paquete diseñado para brindar confianza, larga vida y un bajo costo total de propiedad. Se puede ahorrar dinero con esta adquisición pues no se necesita que se administrable, además su flexibilidad y numero de puertos es ideal para nuestra ViLAN.

2. ARQUITECTURA DE NUETRA RED DE DATOS PARA LA SECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

En las sección de los dispositivos de campo se establecieron el uso de los distintos sensores, electro válvulas, elementos físicos de control, conversores o adaptadores de señal, multiplexores, transmisores y demás . En la unidad de control se pueden establecer todos los dispositivos inteligentes que se encargan de procesar y entender las señales que vienen de los dispositivos de campo y las que vienen de la interfaz del usuario. Estos dispositivos ejercen control directo lo y pueden ser controladores autónomos digitales y / o autómatas programables En la interfase de usuario el ordenador realiza las funciones de diálogo con el operador o control lógico que realiza tratamiento de la información y control de la producción, utilizando el un determinado software.

3. DISEÑO PARA LA RED EN LA SECCION DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL O en el determinado caso de la Industria Licorera de Caldas (ILC) en el cual se cuenta con un sistema FreeLance 2000 (Ver Anexos[1.8]) se puede establecer los módulos de FieldController AC800F (Ver Anexos [1.9] ) como interfaz entre el sistema y el computador de la siguiente manera:

Si no contamos con este sistema se puede establecer la interfase con un PLC

M U X /D M U X

A / D

Controlador Lógico Programable O FieldController AC800F

Switches Eth industrial

WBridge

SCADA

Procesos de medición

3.1 MUX / DEMUX: Aparatos utilizados para poder transmitir y recibir simultáneamente a través de un único canal o una sola línea varias señales diferentes. En nuestro caso se podrán transmitir las diferentes señales que se origina de nuestros sistemas de control (ej: los 2 tanques de almacenamiento de alcohol tienen cada uno un censor de temperatura, esta señal se podrá enviar al proceso por un solo canal). 3.2 A / D: Se encarga de convertir y adecuar la señal a una forma digital para poder trabajar con nuestros elementos. Aunque en nuestro caso el Fieldcontroller tiene módulos de naturaleza análoga la señal digital nos proporciona mas confiabilidad en cuanto a datos y distancias.

3.2 SWITCHES ETHERNET INDUSTRIALES (RUGGEDCOM SWITCH ETHERNET FIBRA ÓPTICA MODELO RS1600)

Anexos[1.12]

• 2 puertas -10/100Mbs -Cobre (10/100BaseTX) *opcional • 12 puertas-10Mbs-Fibra (10BaseFL) • 2 puertas -100Mbs-Fibra (100BaseFX) • Disponible en monomodo):

Especialmente diseñados para aplicaciones industriales, tales como subestaciones eléctricas, plantas de producción, transporte urbano y en todo ambiente que tenga un alto nivel de emisiones de radio frecuencia debido a motores, transformadores, partidores, comunicadores, etc. Este tipo de Switch se diferencian de los utilizados en las redes de oficinas debido a las especificaciones técnicas que deben cumplir. El estándar IEC 61850-3 exige a los dispositivos electrónicos inteligentes (EID) que son utilizados en trabajos eléctricos, tal como los reles de protección, una serie de exigentes pruebas eléctricas de inducción electromagnética, cargas electroestática, etc. El cumplimiento de este estándar y la tecnología de RuggedCom asegura el traspaso de información sin pérdida de datos. Los Switch Ethernet de RuggedCom cumplen con las siguiente especificaciones:

• Modos Pass - Thru según 802.1Q VLAN y 802.1p • SNMPv2, RMON 1,2,3,9 • Rapid Spanning Tree (IEEE 802.1w) • Operación Full-Duplex (no colisiones) • Auto Crossover (MDI/MDIX) • Hasta 8192 direcciones MAC.

3.3 CONTROL Y VISUALIZACIÓN DE PROCESOS: Para poder establecer un verdadero control en tiempo real a distancias remotas de todos nuestros procesos mediante un computador es necesario la implementación de software especializado en el tema, por esto y después de varias consultas no hemos decidido por la adquisición e instalación de un software de control de producción, este nos permitiría comunicarme con los dispositivos de control y realizar los proceso de corrección y verificación automáticamente y en tiempo real desde un computador. Los software se denomina SCADA que proviene de las siglas Supervisory Control And Data Acquisition (Adquisición de datos y supervisión de control ).Algunos de los programas SCADA, o que incluyen SCADA como parte de ellos, son:

• Aimax, de Desin Instruments S.A. • CUBE, Orsi España S.A. • FIX, de Intellution. • Lookout, National Instruments. • Monitor Pro, de Schneider Electric. • SCADA InTouch, de LOGITEK. • SYSMAC SCS, de Omron. • Scatt Graph 5000, de ABB. • WinCC, de Siemens.

Una aplicación de los sistemas SCADA puede visualizarse de la siguiente manera:

Para ver mas sobre sus especificaciones y algunos ejemplos de sus aplicaciones dirigirse a (Anexos [1.13] )

4. INSTALACIÓN DE LOS DIFERENTES ELEMENTOS PARA EL PROCESO DE AUTOMATIZACIÓN ELECTRÓNICA EN LA INMDUSTRIA LICORERA DE CALDAS. Materiales a utilizar:

• Electro válvulas para agua (Justificación 1A). • Electro válvula para líquidos difíciles (Justificación 1B). • Electro válvula para líquidos calientes (Justificación 1C). • Caldera a gas • Tanques • Válvula de paso para g as (Justificación 1D). • Electro válvula para gas (Justificación 1E).

MELAZA

TANQUE # 1 TANQUE # 2

GAS

AGUARDIENTE

AGUARD… LIGTH

APERITIVO RON

AGUA

4.1 Justificación 1A: ELECTRO VÁLVULAS PARA AGUA (PARKER-LUCIFER)

Anexos [1.14]

Electro válvula segura, se instala directamente sobre la tubería, esta diseñada para el soporte de líquidos neutros como el agua, sus partes son de acero inoxidable. Precisa para administrar la entrada de agua a los tanques de combinación (tanque #1 y #2). 4.2 Justificación 1B: ELECTRO VÁLVULAS PARA LÍQUIDOS DIFÍCILES (ASCO V6097A)

Anexos [1.15]

Las Válvulas para Gas V5097 A-E se usan con los actuadores de Potencia de Fluido V4055, V4062 y V9055 para controlar el flujo de gas en quemadores comerciales e industriales. • Se utilizan con gas natural o licuado de petróleo (LP). • Las válvulas V5097 normalmente cerradas se calibran para un servicio de cierre final (cierre de seguridad). • Las válvulas V5097A son para servicio de encendido y apagado (On-Off). • Dos tipos de cuerpo de válvula (pequeño y grande) se aplican a siete tamaños de tubería: • Siete adaptadores de tamaño de tubería 3/4 pulg. (19 mm) a 3 pulg. (76 mm) tienen conexiones roscadas NPT o BSP-PL. • Cuerpo de aluminio sin pintar, fundido a presión. 4.3 Justificación 1C : ELECTRO VÁLVULAS PARA LIQUIDOS CALIENTES (E.I.B)

Anexos [1.16]

Electro válvula diseñada para fluidos a altas temperaturas hasta 180ºC, resistente a la corrosión, presión desde 0 hasta 10 bar. Precisas para administrar la salida del liquido caliente y corrosivo de los tanques de combinación hacia los tanques de almacenamiento del licor. 4.4 Justificación 1D : VÁLVULA DE PASO PARA GAS ( HONEYWELL)

Anexos [1.17]

Válvula de paso para gas, dos estados: abierta o cerrada, utilizadas para sistemas finales, doble sello de seguridad, cuerpo de aluminio fundido a presión. Precisa para administrar el llenado del tanque de gas cuando el censor de presión instalado en este así lo requiera.

4.5 Justificación 1E: ELECTRO VÁLVULA PARA GAS (IMPRO EV)

Anexos [1.18]

Electro válvula para gas, buena seguridad cierra ante falta de corriente eléctrica, presión máxima de 3 bar, normalmente cerrada con rearme manual. Precisa para administrar el sistema de entrada de gas hacia la caldera.

5. INSTALACIÓN DE LOS DIFERENTES ELEMENTOS PARA EL PROCESO DE CONTROL ELECTRÓNICO ENEL DESARROLLO DE LICOR EN LA INDUSTRIA LICORERA DE CALDAS. Materiales a utilizar

• Censor de temperatura (Justificación 1A). • Censores de Presión (Justificación 1B). • Censores de Nivel (Justificación 1C).

DEMUX/ MUX

EDIFICIO DE INSTRUMENTACIÓN

DEMUX/ MUX

Tranceiver

Tranceiver

5.1 Justificación 1A CENSOR DE NIVEL PARA TANQUES NM298...NM302 (KOBOLD)

Anexos [1.19]

Censor de nivel para todos los líquidos Materia l: acero inoxidable medida del tubo y conexión roscada, flotador de acero inoxidable se utilizan para indicación y monitoreo de nivel continuo. Su diseño simple con solamente una pieza móvil, el flotador, significa que son particularmente confiables. Los controladores analógicos tienen una señal de salida eléctrica que es conmutable de 0-20 a 4-20 mA, contactos bien ajustables del relé para monitoreo de nivel o dispositivos de indicación integrados para indicación de nivel. Los censores de nivel KOBOLD permiten la visualización y monitoreo continuo sin ser influenciados por la conductividad, temperatura, presión y la viscosidad de los materiales . Este censor se utilizara par medir el nivel de líquidos en los diferentes tanques que se utilizan en el proceso de desarrollo de licor y es adecuando debido a su materiales resistentes a altas temperaturas, líquidos difíciles, etc.

5.2 Justificación 1B CENSOR DE PRESION BAROMÉTRICA RPT410F(CAMPBELL SCIENTIFIC).

Anexos [1.20]

El censor de presión de silicio resonante utiliza una avanzada tecnología en censores, suministrando medidas de presión barométrica altamente precisas y estables. El censor proporciona una salida de señal en frecuencia de salida (600 a 1100 Hz o +- 2.5 V onda cuadrada) proporcional a la presión temperatura de –40 hasta +60 c. La precisión se mantiene en un amplio rango de temperatura, y el consumo puede optimizarse mediante una señal de control externa controlada por el datalogger.

5.3 Justificación 1C CENSOR DE TEMPERATURA PT100 LT SNK (KOBOLD)

Anexos [1.21]

Los dispositivos son conectados eléctricamente con un conector de enchufe M12 y tecnología de 4-hilos, la conexión es fabricada complemente de acero inoxidable resistente a la corrosión. Alternativamente, el censor puede s er conectado a la entrada de corriente de 4-20 Ma (lazo de 2-hilos) a través del transmisor incluido de 2-hilos. Los censores térmicos con cuello para pozo son adecuados para la medición permanente de altas temperaturas (hasta 250°C) en tanques .Los censores cuentan con puntas afiladas para asegurar rápidos tiempos de respuesta y facilidad de ser sumergido en agua hirviendo. Cuenta con un transmisor de entrada: Sensor Pt 100 y Salida: 4-20 mA correspondiente al rango de medida.

6. INSTALACIÓN DE LOS DIFERENTES ELEMENTOS PARA EL PROCESO DE DESARROLLO DE LICOR EN LA INDUSTRIA LICORERA DE CALDAS. Materiales a utilizar:

• Control llenado (Justificación 1A) • Control de enroscado (Justificación 1B). • Control para número de botellas y cajas según producto (Justificación 1C). • Etiquetadora (Justificación 1D). • Lavadora de botellas(Justificación 1E)

6.1 Justificación 1A. LLENADORA DE BOTELLA TANUZI (Control de llenado)

Anexos [1.22]

6.2 Justificación 1B. TAPONADORA DE TAPA DE ROSCA (Control enroscado)

Anexos [1.23]

6.3 Justificación 1C. CONTADOR PARA NÚMERO DE BOTELLAS Y CAJAS SEGÚN PRODUCTO

• DETECTORES ÓPTICOS BOS 6K

Anexos [1.24]

• Detección sin contacto físico. • Grandes alcances. • Detección de todo tipo de objetos, independientemente de su forma y color.

• Testigo óptico de estado (LED). • Ejecución robusta y fiable para aplicaciones industriales.

• CONTADOR CT400:

Anexos [1.25]

Contador temporizador programable 2 contadores de 4 u 8 dígitos, 2 temporizadores y tacómetro. 2 mandos de salida, 2 entradas para reset externos, conteo por cuadratura, vuelta a cero programable. comunicaciones rs485 con pc, plc's ó impresora. Las aplicaciones típicas del ct400 son como contador que envía un pulso temporizado al final de la cuenta y retorna a cero. es posible concatenar un contador con el otro. por ejemplo se pueden contar las botellas en una caja al llegar a 12, se manda un pulso por el relé-1, retorna a cero la cuenta e incrementa el otro contador que lleva el número de cajas de botellas, el cual a su vez al llegar a 100 cajas envía un pulso por el relé-2.

6.4 Justificación 1D. ETIQUETADORA

Anexos[1.26]

6.5 Justificación 1E. ENJUAGADORA DE BOTELLA TANUZI

Anexos [1.27]

Una enjuagadora de botellas es un sistema electromecánico rotativo variable para el enjuague de envases de vidrio o de plástico. Para que las botellas no retornables ingresen en perfecto estado a las llenadoras deben ser sometidas a un proceso de limpieza intensivo. Este equipo se puede adaptar a cualquier tipo de botellas sin importar la forma, altura o diámetro. No necesita cambio de formato pues las botellas siempre van colgadas por el cuello. La pinza de toma permite su utilización con envases de cualquier tipo de material: Vidrio, PVC o cualquier otro, sean estos pesados o livianos.

• Enjuaga con elevada presión de agua y bajo consumo. • Eleva la eficiencia del lavado. • Los tiempos de enjuague pueden ser variables. • Su mecanismo es simple y flexible. • Es posible efectuar tratamientos múltiples con fluidos diversos, sean estos

calientes o fríos. • Es posible efectuar tratamientos múltiples con fluidos diversos, sean estos

calientes o fríos. • La enjuagadora Rotativa de Botellas Tanuzi puede ser instalada formando un

bloque con la llenadora sin ocupar mucho espacio. • La Enjuagadora Rotativa de Botella Tanuzi fue proyectada para satisfacer las

exigencias de las empresas embotelladoras modernas que basan la presentación de sus productos en envases no retornables los cuales entran nuevos a la línea de producción y necesitan un enjuague que garantice el saneamiento previo al llenado.

7. ENLACES ENTRE LAS DISTINTAS REDES INTERNA DE LA INDUSTRIA LICORERA DE CALDAS Inalámbrico Fibra óptica

ADMON

INSTRUMENTACIO

FABRICA

BODEGA

Los sistemas de enlace y empalme entre las diferentes redes de las dependencias de la Industria Licorera de Caldas se realizaron de la siguiente manera: Para la red ViLAN en el edificio de administración es necesario la utilización de cable par trenzado categoría 5 o superiores para realizar el cableado estructurado entre los distintos dispositivos que vallamos a utilizar. Para nuestro caso se puede establecer este uso de la siguiente manera: Para el cableado entre los dispositivos de control como son : Router y switches de Bacbone se utilizará cable de fibra óptica. En este enlace la velocidad y la cantidad de trafico son factores fundamental para el buen funcionamiento de nuestra red siendo la fibra óptica un medio de transmisión que puede satisfacer estas necesidades 7.1 FIBRA ÓPTICA MONOMODO PARA INTERIORES

Ver Anexos[1.28]

Para el cableado entre los dispositivos como son :Switches Administrables ,Switches no administrables y los computadores se utilizará cable par trenzado UTP cat6 por ser el mas adecuando en cuestión de seguridad, distancias manejadas y atenuación 7.2 CABLE PARA TRENZADO UTP CATEGORÍA 6

Ver Anexos[1.29]

Entre los edificios de administración e Instrumentación se implanta un sistema de puente inalámbrico (WBridge) con unas determinadas especificaciones que cumplan con los distintos requerimientos establecidos en el diseño, este WBridge nos permite hacer una interfaz de conexión entre nuestra red ViLAN de el edificio de administración y la red Ethernet industrial que empalma en el edificio de instrumentación. Para los demás enlaces entre la bodega, la fábrica y el edificio de instrumentación se establece la necesidad de uso de fibra óptica monomodo para exteriores ya que las distancias y la condición del terreno no son las mejores. 7.3 FIBRA ÓPTICA PARA EXTERIORES:

Ver Anexos[1.30]

En la utilización de la fibra óptica se emplean distintos elementos necesarios para el buen funcionamiento algunos de los necesarios en el desarrollo de nuestro diseño fueron:

7.4 CONVERSORES DE FIBRA ÓPTICA A CABLE PAR TRENZADO UTP:

Ver Anexos[1.31]

ADICIONALES Para ver la sección de costos dirigirse a Anexos Costo. Para ver información adicional sobre los temas tratados dirigirse a Anexos Información. Para ver información acerca de las redes industriales dirigirse a Anexos Rede_Industriales

Para ver otros productos que se puede utilizar en el diseño ver Anexos de Productos_Opcionales.

CONCLUSIONES Después de la realización de este informe se ha logrado llegar a las siguientes conclusiones que a mi modo de ver son las principales a tener en cuenta: La automatización en el proceso de desarrollo de licor en la Industria Licorera de Caldas conlleva ventajas en calidad de producción, costos, seguridad y eficiencia en el desarrollo del mismo. El proceso de monitoreo y control remoto sobre el proceso de fabricación nos da mayor visualización de cómo se comporta el sistema y nos facilita la toma de decisiones de corrección sobre el mismo. La relación costo / servicio del diseño tiene un buen sentido, pues lo invertido se recuperar fácilmente. La salidas análogas de los censores se pueden trabajar directamente sobre los módulos análogos del Fieldcontroller o se puede utilizar un conversor A / D para trabajarlas en el modulo digital. El modulo de detección y conteo del producto nos dará una visión real de el inventario del producción dependiendo del producto determinado. La fibra óptica utilizada es monomodo debido a que esta maneja un buen ancho de banda (2Ghz) y velocidad para la transmisión.

AUTOR

Edgar Hernando Criollo Velásquez

Cuso30@hotmail.com