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MONTAJE Y PROGRAMACION DE UN PLC ALLEN BRADLEY EN EL EQUIPO DE COLOR ELCOSAN CARLOS ANTONIO ALVAREZ RODRIGUEZ UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y MECANICA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA SANTIAGO DE CALI 2006

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MONTAJE Y PROGRAMACION DE UN PLC ALLEN BRADLEY EN EL EQUIPO DE COLOR ELCOSAN

CARLOS ANTONIO ALVAREZ RODRIGUEZ

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y MECANICA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

SANTIAGO DE CALI 2006

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MONTAJE Y PROGRAMACION DE UN PLC ALLEN BRADLEY EN EL EQUIPO DE COLOR ELCOSAN

CARLOS ANTONIO ALVAREZ RODRIGUEZ

Pasantía para optar el título de Ingeniero Eléctrico

Director HEBERT GONZALEZ Ingeniero Eléctrico

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y MECANICA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

SANTIAGO DE CALI 2006

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Nota de aceptación: Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad Autónoma de Occidente para optar al título de Ingeniero Eléctrico.

HEBERT GONZALEZ

Director

Santiago de Cali, junio 21 de 2006

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CONTENIDO

Pag.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN 9 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 11 2. MARCO TEORICO 12 3. ANTECEDENTES 14 4. OBJETIVOS 15 4.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS 15 5. JUSTIFICACIÓN 16 6. METODOLOGÍA 17 7. DESARROLLO DEL PROYECTO 18 8. PRESUPUESTO 26 9. FINANCIACION 27 10. CONCLUSIONES 28 11. RECOMENDACIONES 29

BIBLIOGRAFÍA 30

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LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1. Presupuesto para el Proyecto 26

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LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1. Equipo Elcosan 10 Figura 2. Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia 21 Figura 3. Panel de Alarmas Gabinete de Potencia 22 Figura 4. Tiristores Etapa de Potencia 22 Figura 5. Transformador Etapa de Potencia 23 Figura 6. Gabinete Eléctrico de Programas 23 Figura 7. Doble Fondo PLC Allen Bradley 24 Figura 8. Gabinete Eléctrico de Mando 24 Figura 9. Tanque de Proceso 25

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LISTA DE ANEXOS

Pág. Anexo 1. Programa del PLC - Diagrama en Escalera del PLC 31 Anexo 2. Resumen Formato IEEE 41

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RESUMEN

El equipo ELCOSAN genera una salida de 0 a 36 voltios en dos fases, la primera fase es de voltaje DC y la segunda fase es de voltaje AC, ambas con unas rampas de tiempo y voltaje programables por el operario. Si el color no fue el deseado se puede agregar una etapa de corrección, que consiste en darle mas tiempo a la fase de AC Para llevar a cabo la marcha del equipo se introduce los perfiles dentro del tanque de proceso, por medio de un polifasto, si la solución química no esta entre 25o C y 28o C, el equipo no da inicio. Igualmente, si los contactos en el tanque de trabajo no están cerrados accionando un interruptor de presión a 100 psi. Si estas condiciones iniciales se cumplen se pasa a revisar los paneles de alarmas de los gabinetes eléctricos de mando y potencia; si no existe ninguna anomalía el operario programa las rampas de voltajes y el tiempo de la primera fase en el gabinete de programas, como también el tiempo de la segunda fase en el gabinete de mando. Después de realizar este procedimiento se pulsa el botón de arranque y el PLC realiza toda la secuencia de control, si sucediese algún problema en la secuencia, se podría revisar fácilmente el programa del PLC en línea con un PC. Finalmente el operario revisa los tonos de los perfiles y si fuese necesario corregir el color, se programa un tiempo de corrección adicional accionando el pulsador Corrección. Para volver a ajustar otras referencias o volver a repetir la secuencia simplemente se acciona el pulsador fin de programa.

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INTRODUCCIÓN

Como trabajo de grado se realizó una pasantía en el Área de Acabados de la empresa ALUMINA S.A., la cual consistió en el desarrollo de un proyecto para el cambio de la lógica cableada por lógica programada (PLC) en un equipo marca ELCOSAN, equipo que realiza el proceso de dar diferentes colores a los perfiles de aluminio según demanda el mercado.

El equipo ELCOSAN realiza un proceso de coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado.

La tecnología ELCOSAN está basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de estaño, cobre y manganeso en medio ácido sulfúrico.

El equipo ELCOSAN tiene las siguientes características:

Entrada: 440 Volt. 3 fases

Salidas: 0 -35 Volt. Regulable 7000 Amp. AC ó 3000 Amp. DC Potencia Eléctrica: 245 Kw Un panel de programas donde se ajustan las distintas referencias (potenciómetros) para la regulación de la salida de voltaje (de 0 a 35 Volt.) Un tanque de fibra de vidrio donde se procesa los perfiles entre un ánodo y un cátodo. Una estación de control donde el operario ajusta el tiempo del proceso y da marcha o paro al equipo (ver figura 1)

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Figura 1. Equipo Elcosan

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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El equipo ELCOSAN presenta un atraso tecnológico evidenciado por una lógica cableada controlada por más de 270 contactos y otros componentes de accionamiento eléctricos. Esta cantidad de contactos de los relés hace que los tiempos de parada por fallas sean muy largos, además los mantenimientos, limpieza y cambios de estos por deterioro son muy frecuentes, aumentando los costos de mantenimiento y de producción por reprocesos del material. El panel de Programas no tiene suficiente espacio para detectar fallas. Las referencias para lograr los diferentes colores se ajustan por potenciómetros cuyas señales pasan a través de muchos contactos, generando el debilitamiento o pérdida de estas. En el panel de control no existe espacio suficiente para realizar controles de variables nuevas que requiere el equipo para mejorar la calidad del producto. No se tienen normalizadas las referencias de las señales de los potenciómetros para unos colores determinados ya que estas varían mucho y el operario tiene que hacer ajustes constantes. La adición de los productos químicos y el control de temperatura de los tanques se hacen de forma manual.

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2. MARCO TEORICO

El equipo ELCOSAN realiza un proceso de coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado.

La tecnología ELCOSAN está basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de Estaño, cobre y manganeso en ácido sulfúrico. El equipo ECOLSAN esta conformado por: Una fuente de potencia que proporciona un voltaje variable desde 0 voltios hasta 36 voltios en dos fases; la primera fase suministra un voltaje DC, el cual se encarga de preparar la capa anodica del aluminio y la segunda fase suministra un voltaje AC, durante la cual se deposita el electrolito a base de estaño en la capa anódica del perfil de aluminio. Los valores de salida de voltaje y el tiempo de duración son prefijados por el operario según el color que desean obtener. El tanque de trabajo está fabricado en fibra de vidrio, en un extremo tiene un ánodo y en el otro un cátodo; este tanque contiene una solución química compuesta por: ácido sulfúrico, sulfato de estaño, estabilizadores y agua, dentro de cual se depositan los perfiles de aluminio, y por los cuales pasa una corriente generada por la fuente de potencia. El panel de programa es un gabinete donde se ajustan las rampas y los tiempos del proceso por medio de potenciómetros. La estación de mando donde el operario realiza el paro y arranque del equipo. La secuencia de operación del equipo es la siguiente: - Se verifica la temperatura del tanque 20°C -/+ 2°C. - Se introducen los perfiles de aluminio previamente ajustados a una barra

principal - Se cierran los contactos manualmente por un mando neumático. - Se prefijan las rampas de voltajes de la primera y segunda fase por medio de

unos potenciometros ubicados en el armario de control. - Se prefijan los tiempos de cada fase por medio de temporizadores. - Los valores de las rampas y los tiempos definen el color del perfil de

aluminio.

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- Se da inicio al proceso por medio de un pulsador (marcha) y la secuencia de las rampas, los tiempos y las alarmas del sistema se realizan a través de la lógica cableada.

- El operario retira los perfiles mediante un polipasto y verifica el color con respecto a un patrón, si no se llega al color deseado se sumerge de nuevo los perfiles en el tanque y se da un tiempo de reposición hasta que el tono deseado.

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3. ANTECEDENTES Actualmente los equipos de coloración que diseña y ofrece ALSAN, son comandados por un PLC, en la parte de control. Las referencias de voltajes y tiempos son ingresados como datos a través de una pantalla (interfase de operario), los cuales llegan a través de una red de comunicación al PLC. La parte de potencia del equipo ELCOSAN no varía mucho, se ha ampliado la capacidad de corriente hasta 40.000 Amperios. Para mejorar la uniformidad de los colores se realiza una programación electrónica adaptada especialmente a electrolitos con un PH entre 4 a 6. También se da la opción por parte de la empresa ALSAN de realizar la repotencialización el equipo por medio de su personal técnico, pero este resulta muy costoso como se detalla en la justificación. Para mejorar el proceso de Coloración en la Empresa Alúmina se ha aumentado la frecuencia de los mantenimientos preventivos para disminuir los tiempo de paros y reprocesos de material, pero no ha sido la solución óptima a los problemas presentados, por este motivo se optó por realizar este proyecto.

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4. OBJETIVO GENERAL

Con el fin de mejorar la calidad del producto, disminuir los tiempos de paro y los mantenimientos correctivos y preventivos, se actualiza tecnológicamente el control del equipo ELCOSAN mediante la programación de un PLC Allan Bradley , El alcance el proyecto era realizar el programa y toda la documentación de la parte de control nueva. La parte del montaje correrá por cuenta del personal de Montajes de Proyectos de la empresa Alumina S.A. 4.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS

� Estudiar la secuencia de control del equipo en lógica cableada � Cambiar la lógica cableada por lógica programada en la etapa de control deL

equipo ELCOSAN � Revisión de estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN � Programar nuevas secuencias de control para mejorar la calidad en variables

como temperatura y adición automática de químicos. � Dejar todo el proyecto debidamente documentado así:

• Diagrama de Potencia • Diagrama de Control • Programa del PLC • Manual de Funcionamiento

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5. JUSTIFICACIÓN

En el Equipo ELCOSAN se procesan 300 toneladas de aluminio en el mes, de las cuales, por problemas eléctricos, se reprocesan 3 toneladas mensuales El proceso de coloración de un Kilo de aluminio cuesta $2.000, es decir $2.000.000 la tonelada. El costo del reproceso, por problemas eléctricos, asciende a $6.000.000 por mes. Si durante el reproceso se pierden las tolerancias de las medidas del perfil exigidas por el cliente, las pérdidas se aumentan. Estas pérdidas tienen un costo de $10.600.000 por tonelada. El índice de pérdidas por este concepto es de 0.5 toneladas por mes. El objetivo de tiempos perdidos en el Departamento de Mantenimiento es el 4% del total de las horas programadas por producción. Este objetivo no se cumple debido a las fallas eléctricas mencionadas con anterioridad. Actualmente este indicador se encuentra en un 10%. La empresa ALSAN presentó la oferta para repontecializar el equipo, resultando muy costosa debido a: . Diseño del Programa - $80.000.000 . Montaje del Control y puesta en marcha - $1.200.000 diarios . Tiempo estimado - 15 días . Tiquetes aéreos, alojamiento y transporte del técnico durante las pruebas La repotenicalización del equipo ELCOSAN representa grandes beneficios para la empresa en el mejoramiento de la calidad del producto, disminución de costos en el Área de Mantenimiento y Producción. Beneficios específicos:

• Disminución de tiempos de paro por daños • Disminución de mantenimientos preventivos y correctivos • Mayor aprovechamiento de los productos químicos (evitar el desperdicio) • Mayor productividad • Normalización de referencia de colores •

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6. METODOLOGÍA o Recolectar toda la información del equipo ELCOSAN o Verificar que los planos estén acorde a la secuencia real del equipo o Consultar con el Fabricante (ALSAN) los cambios que se vayan a llevar a cabo o Sacar listado de entradas y salidas o Seleccionar el equipo apropiado para la aplicación o Realizar la programación del autómata o Revisión de estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN o Simular el control de la programación o Realizar documentación o Realizar montaje del autómata o Realizar pruebas

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7. DESARROLLO O EJECUCION DEL PROYECTO

o Se recolectó la siguiente información del equipo ELCOSAN:

Planos eléctricos de control y potencia, plano número 9677 Manual de funcionamiento del equipo Conexiones en borneras de: la caja de mandos, tablero de control y tablero de potencia Manual de fallas del equipo

o Se verificó punto a punto toda la lógica cableada con los planos de control

eléctrico, encontrando algunas modificaciones en el circuito de control que no quedaron documentadas en los planos. Se procedió a hacer la respectiva documentación.

o Se consultó con el Fabricante los cambios que se realizaron. Se hizo

contacto con la persona encargada de la parte de diseño en controles eléctricos en ALSAN (España), Sr. Francisco Graña, quien no vio ningún inconveniente en el desarrollo del proyecto. Sin embargo hizo la siguiente recomendación:

Que se cambiara el panel de programas (potenciometros) por una interfase entre el operario y la máquina, para prefijar las referencias de los diferentes colores y tener un diagnóstico más amplio de alarmas y estado del equipo en general.

o Después de realizar los puntos anteriores y con un diagrama de control y

potencia actualizado se definió el listado de entradas y salidas y se determinó cuantos módulos se necesitaron para el PLC, tal como se especificó en el presupuesto.

Otra consideración para seleccionar el tipo de módulo de salida que se necesitó, fue la potencia necesitada para activar los elementos finales de control y las salidas de voltaje de los módulos fueron escogidas en AC, como se especificó en el presupuesto.

o De acuerdo a los módulos determinados en el punto anterior se seleccionó el

chasis apropiado para la aplicación y de acuerdo a la carga instalada entre los módulos y el chasis, se seleccionó la fuente. Después, se seleccionó un

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sistema de comunicación Control Net, este sistema ya esta siendo utilizado en otros procesos.

o Posteriormente se hizó el pedido de los módulos requeridos para el PLC

marca Allen Bradley a la empresa Melexa. Como Alumina ya contaba con licencias para programar el PLC, se procedió a la realización de este, tomando como base el plano de control eléctrico.

Durante la programación en RS Logix 5000, Versión 13.3, se conservó la misma documentación y numeración de los componentes de relevación de los planos de control eléctrico.

o Se revisó el estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN y a

pesar que este ha sido muy estable, se encontraron las siguientes anomalías:

� El tanque de trabajo donde se realiza el proceso de electrolisis era metálico revestido por un capa de fibra, porque se necesita que este sea totalmente aislado, pero por causa del tiempo y lo agresivo el área esta capa se fue deteriorando por la parte inferior del tanque. Se realizaron mediciones con un equipo de aislamiento marca Fluke a 500 voltios y se encontró que el tanque estaba aterrizado y no era recomendable repararlo con un nuevo revestimiento, porque según el personal técnico de ALSAN, debe ser totalmente plástico.

Esta sugerencia fue aceptada y el tanque se cambió, lo que generó un primer retrazo en la realización del proyecto

� Se encontraron desgastados los contactos de la etapa de rectificación y

las caras de los tiristores referencia SKT-1200/12, lo cual podría causar un daño en esta parte.

Se procedió a cambiar 4 tiristores ya que no realizaba un buen asentamiento y los ocho contactos correspondientes a las caras de los tiristores cambiados, se mandaron a rectificar. Se tuvo en cuenta la recomendación del Sr. Graña, Técnico del ALSAN de comprar y aplicar una pomada de plata para aplicarle a las caras de los tiristores, con el fin de evitar el problema anterior.

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� Las escobillas del transformador se encontraron muy desgastadas, a tal punto que el soporte de una de ellas estaba rozando con una de las bobinas del transformador y estaba deteriorando el aislamiento de ésta.

Se contacto con empresas que prestan el servicio de bobinado, como Transformadores de Colombia y Confecciones Eléctricas para reparar la bonina deteriorada. Estas empresas indicaron que no tenían los mecanismos para la reparación, teniendo que importar una desde España. Por causa del desgaste de las escobillas el aceite en el cual esta inmerso el transformador se contaminó, motivo por el cual se tuvo que cambiar y hacer mantenimiento al todo el transformador en general. La instalación de la bobina importada y el mantenimiento del transformador fue hecho por Transformadores de Colombia.

o Se hizo la simulación de las secuencia de los tiempos de los programas, operando bien.

o Se realizó toa la documentación del proyecto, de la siguiente manera:

• Diagrama de Potencia • Diagrama de Control

• Programa del PLC – Diagrama en Escalera del PLC (ver anexo 1)

• Manual de Funcionamiento

El equipo ELCOSAN genera una salida de 0 a 36 voltios en dos fases, la primera fase es de voltaje DC y la segunda fase es de voltaje AC, ambas con unas rampas de tiempo y voltaje programables por el operario. Si el color no fue el deseado se puede agregar una etapa de corrección, que consiste en darle mas tiempo a la fase de AC Para llevar a cabo la marcha del equipo se introduce los perfiles dentro del tanque de proceso, por medio de un polifasto, si la solución química no esta entre 25o C y 28o C, el equipo no da inicio. Igualmente, si los contactos en el tanque de trabajo no están cerrados accionando un interruptor de presión a 100 psi. Si estas condiciones iniciales se cumplen se pasa a revisar los paneles de alarmas de los

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gabinetes eléctricos de mando y potencia; si no existe ninguna anomalía el operario programa las rampas de voltajes y el tiempo de la primera fase en el gabinete de programas, como también el tiempo de la segunda fase en el gabinete de mando. Después de realizar este procedimiento se pulsa el botón de arranque y el PLC realiza toda la secuencia de control, si sucediese algún problema en la secuencia, se podría revisar fácilmente el programa del PLC en línea con un PC. Finalmente el operario revisa los tonos de los perfiles y si fuese necesario corregir el color, se programa un tiempo de corrección adicional accionando el pulsador Corrección. Para volver a ajustar otras referencias o volver a repetir la secuencia simplemente se acciona el pulsador fin de programa. El equipo ELCOSAN tiene un tanque de proceso y tres gabinetes eléctricos distribuidos así:

• Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia En este gabinete se encuentra un panel de alarmas y toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN, como los transformadores, los tiristores e interruptores (ver figura 2, 3, 4 y 5)

Figura 2. Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia

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Figura 3. Panel de Alarmas Gabinete de Potencia

Figura 4. Tiristores Etapa de Potencia

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Figura 5. Transformador Etapa de Potencia

• Gabinete Eléctrico de Programas

En este gabinete se encuentran todos los potenciometros para programar las rampas de voltajes y de tiempos del equipo. También queda ubicado el doble fondo donde esta instalado el PLC (ver figura 6 y 7)

Figura 6. Gabinete Eléctrico de Programas

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Figura 7. Doble Fondo PLC Allen Bradley

• Gabinete Eléctrico de Mando

Está compuesto por: un panel de alarmas, los pulsadores de paro y arranque del equipo, un amperímetro análogo de 0 – 8000 Amp y un voltímetro análogo de 0 – 32 v. En este gabinete el operario selecciona los programas I, II ó III, ajusta los tiempos del la segunda fase y tiempos de corrección (ver figura 8)

Figura 8. Gabinete Eléctrico de Mando

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• Tanque de Proceso

En este tanque se depositan los perfiles de aluminio para ser coloreado mediante un proceso electroquímico (ver figura 9)

Figura 9. Tanque de Proceso

o Se está esperando un espacio de tiempo para realizar el montaje ya que la empresa tiene muchos compromisos de producción.

o Realizar pruebas

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8. PRESUPUESTO Las consultas se pueden realizar con el personal de soporte técnico de MELEXA, empresa por medio de la cual se adquirirán los equipos. Los servicios que se necesiten para realizar las consultas como fax, teléfono, Internet, correo se prestarán por parte de la empresa Alumina S.A., al igual que los gastos de transporte y alimentación (ver tabla 1). Tabla 1. Presupuesto para el Proyecto

Equipos Referencia Marca Cant. Und. Precio Sub-Total

Chasís de 13 slots 1756-A13/8 Allen Bradley 1 UND $ 2.350.000 $ 2.350.000

Módulo de 8 entradas 2756-IF8/A Allen Bradley 2 UND $ 1.605.987 $ 3.211.974

Módulo Flex I/O de 4 entradas análogas 1794-IF41 Allen Bradley 2 UND $ 1.750.118 $ 3.500.236

Fuente Flex I/O 120 vac/24 VDC 1794-PS13 Allen Bradley 1 UND $ 325.128 $ 325.128

Módulo de 16 entradas 24 VDC 1746-IB16 Allen Bradley 2 UND $ 515.705 $ 1.031.410

Módulo Control Net BRIDGE 1756-CNBR Allen Bradley 1 UND $ 3.091.000 $ 3.091.000

Módulo de Comunicación dos canales DH+/RIO 1756-DHRIO Allen Bradley 1 UND $ 2.773.000 $ 2.773.000

Módulo de 4 salidas análogas de voltaje 1756-OF4 Allen Bradley 1 UND $ 1.800.000 $ 1.800.000

Módulo Flex I/O de 8 entradas 24 VDC 1794-IB8 Allen Bradley 1 UND $ 1.600.000 $ 1.600.000

Módulo de memoria CAT 17712-MS Allen Bradley 1 $ 720.000 $ 720.000

$ 20.402.748

Materiales Referencia Marca Cant. Und. Precio Sub-Total

Canaleta plástica con tapa AK2-GA39 Telemecanique 6 UND $ 32.118 $ 192.708 Cable No. 16 aislado, por 600 voltios, tramos de 100 metros 3 UND $ 282.000 $ 846.000

Terminales de punta color negro y rojo para cable No. 16 30 UND $ 15.314 $ 459.420

Anillos marcadores de letras y números 50 UND $ 2.571 $ 128.550

$ 1.626.678

TOTAL $ 22.029.426

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9. FINANCIACION

En cuanto a la Financiación para este proyecto la empresa ALUMINA S.A. se hará cargo de todos los gastos.

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10. CONCLUSIONES

� Se logró el alcance del proyecto, realizar el programa y probar la secuencia de control, se conservó en el programa los mismos comentarios y nombres de los elementos de relevacion del plano eléctrico de control.

� Se debe tener en cuenta el tiempo de consecución de los repuestos

importados, por ejemplo los tiristores de potencia, ya que los almacenes y representantes no manejan mínimos de almacén, a pesar que en el proyecto la mayor dificultad y retraso fue la construcción de la bobina que se encontró deteriorada durante la revisión del equipo. Esta fue fabricada en España por la empresa ALSAN ya que localmente no se pudo fabricar ni reparar.

� La idea de la empresa ALUMINA es realizar la automatización del proceso,

instalar un sistema de control y adquisición de datos con una red de comunicación entre los diferentes procesos y equipos periféricos. No se realiza toda la automatización por motivos de recursos de dinero y disposición de tiempo de la maquina. Se empezó con la adquisición y programación del PLC. El próximo paso será adquirir y programar una interfaces con el operario.

� Las anomalías encontradas en la revisión de la etapa de potencia evitaron

un daño severo en el equipo.

� El cambio del tanque de trabajo disminuyó los tiempos de proceso para todas las referencias, motivo por el cual se disminuyó el consumo de energía en la máquina, ya que se midió el consumo antes y después del cambio de tanque con un analizador de redes marca Circuitor.

� En la empresa ALUMINA existen dos equipos Elcosan se compararon,

planos eléctricos y manuales de ambos equipos comprobando el mismo funcionamiento, por esta razón cuando la empresa tenga los recursos de tiempo y dinero se puede realizar el mismo proyecto para el otro equipo.

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29

11. RECOMENDACIONES

� Se recomienda incluir en el mantenimiento preventivo de los equipos

Elcosan, desarme y revisión de toda la etapa de potencia, con frecuencia semestral.

� Sacar el transformador de potencia y revisar físicamente estado de

escobillas, portaescobillas y estado en general de las bobinas.

� El gabinete eléctrico de programación debe quedar bien cerrado, solo la Recirculacion de aire a través de los filtros, porque el área presenta muchos vapores químicos.

� Se debe programar limpieza de módulos, fuente y chasis del PLC cada dos

meses, cambio de filtros mensualmente. � Revisar y ajustar los conectores del polo a tierra para protección del equipo

cada seis meses.

� Guardar una copia del programa del PLC y estar comparándola periódicamente, para evitar cambios en el programa que afecten el funcionamiento normal de equipo, si realizan una modificación asegurarse que quede registrada.

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30

BIBLIOGRAFÍA

ALVAREZ-SCHAER S.A., ALSAN. Anodizado. Barcelona, España: ALSAN, 1974. [Consultado el 18 de enero de 2006]. Disponible en Internet: <http://www.alsan.es/anodizado/coloración.htm> INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Normas colombianas para la presentación de trabajos de investigación. Segunda actualización. Santafé de Bogota, D.C.: ICONTEC, 1995. p. 24. NTC 1486 MANUALES ALLEN BRADLEY, Manual de Funcionamiento Equipo Ecolsan. Selection Guide, Rockwel Automation. Barcelona, España. Alianza, 1981. p. 546.

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31

Anexo 1. Diagrama en Escalera PLC

0

PROTECCION 1 Y 2 FASE

R5

MARCHA GENERALR3

1

DEFECTO GENERALR12

MARCHA 1 FASER13

/

PROTECCION 1 Y 2 FASE

R6

PROTECCION 1Y 2 FASE

R4/

MARCHA 2 FASER24

PROTECCION 1 Y 2 FASE

R5

2

DEFECTO GENERALR12

MARCHA 1 FASER13

PROTECCION 1Y 2 FASE

R4

3

DEFECTO GENERALR12

MARCHA 2 FASER24

PROTECCION 1 Y 2 FASE

R6

VOLTIMETROR7

4

PULSADOR REARMAR

PR

REARMAR EQUIPOR8

5

DETECTOR DE FASE

R9

REARMAR EQUIPOR8

DETECTOR DE FASE

R9

6

SOBRE_TEMP_RECTIFI

R10

REARMAR EQUIPOR8

SOBRE_TEMP_RECTIFI

R10

7

FUSION FUSIBLES PRIN

R11

REARMAR EQUIPOR8

FUSION FUSIBLES PRIN

R11

8

DETECTOR DE FASE

R9

SOBRE_TEMP_RECTIFI

R10

FUSION FUSIBLES PRIN

R11

DEFECTO GENERALR12

Timer On DelayTimer On DelayTimer On DelayENDN

Timer On DelayENDN

Timer On DelayENDN

Timer On DelayENDN

Timer On DelayENDN

Timer On DelayENDN

Timer On DelayENDN

Timer On Delay

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32

9

MARCHA EQUIPOM

TIEMPO PREPARADO

T11

/

PARO TOTALPT

MARCHA 1 FASER13

/

PREPARACION 2 FASER19

/

PARO EQUIPOI3

DEFECTO GENERALR12

MARCHA 1 FASER13

10

MARCHA 1 FASER13

ENDN

Timer On DelayTimer T1Preset 1800000Accum 0

TON

TIEMPO PRIMERA FASE

MARCHA RELES TIRISTORES

R14

11

MARCHA 1 FASER13

/

INVERSOR TEMPO 1FASE

T3ENDN

Timer On DelayTimer T2Preset 100000Accum 0

TON

INVERSOSR TEMP 1FASE

12

MARCHA 1 FASER13

INVERSOSR TEMP 1FASE

T2ENDN

Timer On DelayTimer T3Preset 1800000Accum 0

TON

INVERSOR TEMPO 1FASE

13

MARCHA 1 FASER13

/R37

VELOCIDAD 1 FASER16

14

eeeeeeeee

TIEMPO PRIMERA FASE

T1ENDN

Timer On DelayTimer T4Preset 200000Accum 0

TONTIEPO DE ESPERA

15

PREPARACION 2 FASER19

ESPERAR17

/

PARO TOTALPT

ESPERAR17

/

MARCHA 2 FASER24

ESPERAR17

PREPARACION 2 FASER19

16

TIEMPO INTERMEDIOT5

AUX TIEPO INTERR18

17

DISMINUYE CERCAR48

AUMENTA CERCAR49

R37

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33

18

DEFECTO GENERALR12

/

AUX PARO PARCIAL

R38/

PREPARACION 2 FASER19

ESPERAR17

/

MARCHA 1 FASER13

TENSION ARRANQUE 1 FASE

R20

ENDN

Timer On DelayTimer T11Preset 20000Accum 0

TON

TIEMPO PREPARADO

19

PREPARACION 2 FASER19

SW PROGRAMA 1CN4_1

PROGRAMA 1R21

20

PREPARACION 2 FASER19

SW PROGRAMA 2CN4_2

PROGRAMA 2R22

21

PREPARACION 2 FASER19

SW PROGRAMA 3CN4_3

PROGRAMA 3R23

22

DEFECTO GENERALR12

/

PARO EQUIPOI3

TIEPO DE ESPERAT4

ENDN

Timer On DelayTimer T5Preset 50000Accum 0

TONTIEMPO INTERMEDIO

23

eeeeeeeeee

/

PARO PARCIALPP

TIEMPO DE PROGRAMA

T8

TIEMPO DE CORRECION

T7

TIEPO DE ESPERAT4

PREPARACION 2 FASER19

DEFECTO GENERALR12

MARCHA 2 FASER24

24 /

PARO PARCIALPP

/

TIEMPO DE PROGRAMA

T8

MARCHA EQUIPOM

TIEMPO DE PROGRAMA

T8

SW_CORRECION COLOR

I4/

TIEMPO DE CORRECION

T7

AUX CORRECION COLOR

R25

AUX CORRECION COLOR

R25

25 /

PARO PARCIALPP

TIEMPO DE PROGRAMA

T8

AUX PARO PARCIAL

R38/

AUX CORRECION COLOR

R25ENDN

Timer On DelayTimer T6Preset 30000Accum 0

TON

TIEMPO DE ALARMA

AUX FINAL DE PROGRAMA

R26

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34

26

AUX CORRECION COLOR

R25

R40

27

MARCHA 2 FASER24

R39

28 /

PARO TOTALPT

TIEMPO DE PROGRAMA

T8

SW_CORRECION COLOR

I4ENDN

Timer On DelayTimer T7Preset 5000000Accum 0

TON

TIEMPO DE CORRECION

29 /

PARO TOTALPT

ENDN

Timer On DelayTimer T8Preset 600000Accum 0

TON

TIEMPO DE PROGRAMA

30 /

TIEMPO DE ALARMA

T6

AUX FINAL DE PROGRAMA

R26

ALARMA

31

MARCHA 2 FASER24

/

INVERSOR TEMP_UP

T10ENDN

Timer On DelayTimer T9Preset 500000Accum 0

TON

INVERSOR TEMP LOW

32

eeeeeeeee

MARCHA 2 FASER24

INVERSOR TEMP LOWT9

ENDN

Timer On DelayTimer T10Preset 50000Accum 0

TON

INVERSOR TEMP_UP

33

PROGRAMA 1R21

/

TENSION INTERMEDIA

R29/

TENSION FINALR30

TENSION DE ARRANQUE

R28

34

PROGRAMA 1R21

MARCHA 2 FASER24

TENSION INTERMEDIA

R29

/

TENSION FINALR30

TENSION INTERMEDIA

R29

35

PROGRAMA 1R21

AUX TIEPO INTERR18

TENSION FINALR30

36

PROGRAMA 2R22

/

TENSION INTERMEDIA

R32/

TENSION FINALR33

TENSION DE ARRANQUE

R31

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35

37

PROGRAMA 2R22

TENSION INTERMEDIA

R32

MARCHA 2 FASER24

/

TENSION FINALR33

TENSION INTERMEDIA

R32

38

PROGRAMA 2R22

AUX TIEPO INTERR18

TENSION FINALR33

39

PROGRAMA 3R23

/

TENSION INTERMEDIA

R35/

TENSION FINALR36

TENSION DE ARRANQUE

R34

40

PROGRAMA 3R23

TENSION INTERMEDIA

R35

MARCHA 2 FASER24

/

TENSION FINALR36

TENSION INTERMEDIA

R35

41

PROGRAMA 3R23

AUX TIEPO INTERR18

TENSION FINALR36

42

PARO PARCIALPP

PREPARACION 2 FASER19

/

ESPERAR17

AUX PARO PARCIAL

R38

43

MARCHA 2 FASER24

/

INVERSOR TEMP_UP

T10ENDN

Timer On DelayTimer T9Preset 500000Accum 0

TON

INVERSOR TEMP LOW

44

eeeeeeeee

MARCHA 2 FASER24

INVERSOR TEMP LOWT9

ENDN

Timer On DelayTimer T10Preset 300000Accum 0

TON

INVERSOR TEMP_UP

45

PROGRAMA 1R21

/

TENSION INTERMEDIA

R29/

TENSION FINALR30

TENSION DE ARRANQUE

R28

46

PROGRAMA 1R21

MARCHA 2 FASER24

TENSION INTERMEDIA

R29

/

TENSION FINALR30

TENSION INTERMEDIA

R29

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36

47

PROGRAMA 1R21

AUX TIEPO INTERR18

TENSION FINALR30

48

PROGRAMA 2R22

/

TENSION INTERMEDIA

R32/

TENSION FINALR33

TENSION DE ARRANQUE

R31

49

PROGRAMA 2R22

MARCHA 2 FASER24

/

TENSION FINALR33

TENSION INTERMEDIA

R32

50

PROGRAMA 2R22

AUX TIEPO INTERR18

TENSION FINALR33

51

PROGRAMA 3R23

/

TENSION INTERMEDIA

R35/

TENSION FINALR36

TENSION DE ARRANQUE

R34

52

PROGRAMA 3R23

MARCHA 2 FASER24

TENSION INTERMEDIA

R35

/

TENSION FINALR36

TENSION INTERMEDIA

R35

53

PROGRAMA 3R23

AUX TIEPO INTERR18

TENSION FINALR36

54

PARO PARCIALPP

/

MARCHA 2 FASER24

/

MARCHA EQUIPOM

PREPARACION 2 FASER19

/

ESPERAR17

AUX PARO PARCIAL

R38

55 PL

R41

56

AUX PARO PARCIAL

R38

PILOTO PARO PARCIAL

L10

57

DEFECTO GENERALR12

TIEMPO PREPARADO

T11

PREPARADOL11

58

MARCHA 1 FASER13

PILOTO MARCHA 1 FASEL12

59

ESPERAR17

PILOTO TIEMPO DE ESPERA

L13

60

ESPERAR17

PARO EQUIPOI3

/

MARCHA 1 FASER13

/

PREPARACION 2 FASER19

PILOTO PARO TOTAL

L14

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37

61

MARCHA 2 FASER24

PILOTO MARCHA 2 FASEL15

62

TIEMPO DE ALARMA

T6

TIEMPO DE CORRECION

T7

/

SW_CORRECION COLOR

I4

FIN DE PROGRAMAL16

63

MARCHA 1 FASER13

MARCHA PULSADOR

L17

64 /

DEFECTO GENERALR12

PILOTO DEFECTO GENERAL

L18

65

AUX CORRECION COLOR

R25

PILOTO TIEMPO DE CORRECION COLOR

L19

66 /

DETECTOR DE FASE

R9

FALLO DE FASESLP6

67 /

FUSION FUSIBLES PRIN

R11

PILOTO FUSION DE FUSIBLES

LP7

68

SOBRE_TEMP_RECTIFI

R10

PILOTO SOBRETEMPERATU

RALP8

69

AUX PARO PARCIAL

R38

PILOTO PARO PARCIAL

L10

70

DEFECTO GENERALR12

TIEMPO PREPARADO

T11

PREPARADOL11

71

MARCHA 1 FASER13

PILOTO MARCHA 1 FASEL12

72

ESPERAR17

PILOTO TIEMPO DE ESPERA

L13

73

PREPARACION 2 FASER19

ESPERAR17

PARO EQUIPOI3

PILOTO PARO TOTAL

L14

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38

74

MARCHA 2 FASER24

PILOTO MARCHA 2 FASEL15

75

TIEMPO DE ALARMA

T6

TIEMPO DE CORRECION

T7

/

SW_CORRECION COLOR

I4

FIN DE PROGRAMAL16

76

MARCHA 1 FASER13

MARCHA PULSADOR

L17

77 /

DEFECTO GENERALR12

PILOTO DEFECTO GENERAL

L18

78

AUX CORRECION COLOR

R25

PILOTO TIEMPO DE CORRECION COLOR

L19

79 /

DETECTOR DE FASE

R9

FALLO DE FASESLP6

80 /

FUSION FUSIBLES PRIN

R11

PILOTO FUSION DE FUSIBLES

LP7

81 /

SOBRE_TEMP_RECTIFI

R10

PILOTO SOBRETEMPERATU

RALP8

82 /

VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE

R50

VARIADOR DE VELOCIDAD PIN8

Va2_8

83

VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE

R50

VARIADOR DE VELOCIDAD PIN10

Va2_10

84 /

VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE

R50

VARIADOR DE VELOCIDAD PIN 9

Va2_9

85

DISMINUYE LEJOSR57

DISMINUYECERCAR55

/

AUMENTAR47

/

MINIMO RRECORRIDO

FC1

DISMINUYER46

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39

86

AUMENTA LEJOSR58

AUMENTA CERCAR49

/

DISMINUYER46

/

MAXIMO RRECORRIDO

FC2

AUMENTAR47

87

DISMINUIR REGULACION

R53

DISMINUYE CERCAR48

88

AUMENTAR REGULACION

R54

AUMENTA CERCAR49

89 /

DISMINUYE CERCAR48

/

AUMENTA CERCAR49

VELOCIDAD MAXIMA DE ARRANQUE

R50

90

CONTROL DISMINUIR

R51

DISMINUYE LEJOSR57

91

TENSION ARRANQUE 1 FASE

R20/

ESPERAR17

ARRANQUE CORRIENTE CONTINUA

PT16

92

MARCHA RELES TIRISTORES

R14

FINAL CORRIENTE CONTINUA

PT17

93

TENSION FINALR30

FINAL PROGRAMA1PT1

94

TENSION INTERMEDIA

R29

INTERMEDIO PROGRAMA 1

PT2

95

TENSION DE ARRANQUE

R28

ARRANQUE PROGRAMA 2

PT8

96

TENSION FINALR33

FINAL PROGRAMA2

PT6

97

TENSION INTERMEDIA

R32

INTERMEDIO PROGRAMA2

PT7

98

TENSION DE ARRANQUE

R31

ARRANQUE PROGRAMA 2

PT8

99

TENSION FINALR36

FINAL PROGRAMA 3

PT11

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40

100

TENSION INTERMEDIA

R35

INTERMEDIO PROGRAMA 3

PT12

101

TENSION DE ARRANQUE

R34

ARRANQUE PROGRAMA 3

PT13

102

VELOCIDAD 1 FASER16

VELOCIDAD FASE CORRIENTE CONTINUA

PT18

103 R37

APROXIMACION PROGRAMA1

PT19

104

TENSION FINALR30

/R37

VELOCIDAD PROGRAMA1

PT5

105

TENSION FINALR33

/R37

VELOCIDAD PROGRAMA 2

PT10

106

TENSION FINALR36

/R37

VELOCIDAD PROGRAMA 3

PT15

107

TENSION INTERMEDIA

R29/

R37

INTERMEDIO PROGRAMA 1

PT4

108

TENSION INTERMEDIA

R32/

R37

INTERMEDIO PROGRAMA 2

PT9

109

TENSION INTERMEDIA

R35/

R37

INTERMEDIO PROGRAMA 3

PT14

110

eeee

(End)

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41

Anexo 2. Resumen Formato IEEE

Resumen.-Este documento explica los beneficios y

cómo se actualizó tecnológicamente el control de

equipo Elcosan, cambiando la lógica cableada por

lógica programada, mediante un PLC Marca Allen

Bradley.

Palabras Clave: ELCOSAN (Equipo que realiza el

proceso de coloración electrolítica), PLC (Controles

Lógicos Programables)

I. INTRODUCCIÓN

Como trabajo de grado se realizó una pasantía en el Área de Acabados de la empresa ALUMINA S.A., la cual consistió en el desarrollo de un proyecto para el cambio de la lógica cableada por lógica programada (PLC) en un equipo marca ELCOSAN, equipo que realiza el proceso de dar diferentes colores a los perfiles de aluminio según demanda el mercado.

II. CÓMO TRABAJA UN EQUIPO ELCOSAN

El equipo ELCOSAN realiza un proceso de coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado. La tecnología ELCOSAN está basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de estaño, cobre y manganeso en medio ácido sulfúrico. El equipo ELCOSAN tiene las siguientes características: Entrada: 440 Volt. 3 fases Salidas: 0 -35 Volt. Regulable 7000 Amp. AC ó 3000 Amp. DC Potencia Eléctrica: 245 Kw

III. CÓMO ESTA CONFORMADO UN EQUIPO

ELCOSAN

El equipo ECOLSAN esta conformado por:

A. Una fuente de potencia que proporciona un voltaje variable desde 0 voltios hasta 36 voltios en dos fases; la primera fase suministra un voltaje DC, el cual se encarga de preparar la capa anodica del aluminio y la segunda fase suministra un voltaje AC, durante la cual se deposita el electrolito a base de estaño en la capa anódica del perfil de aluminio. Los valores de salida de voltaje y el tiempo de duración son prefijados por el operario según el color que desean obtener (ver figura 1).

Fig.1 Gabinete de Conexiones Eléctricas de Potencia

B. El tanque de trabajo está fabricado en fibra de

vidrio, en un extremo tiene un ánodo y en el otro un cátodo; este tanque contiene una solución

Alvarez Rodríguez Carlos Antonio, Código 977390, Estudiante Ingeniería Eléctrica, UAO

Pasantía Montaje y Programacion de un PlC Allen Bradley

en el Equipo de Color Elcosan

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42

química compuesta por: ácido sulfúrico, sulfato de estaño, estabilizadores y agua, dentro de cual se depositan los perfiles de aluminio, y por los cuales pasa una corriente generada por la fuente de potencia (ver figura 2)

Fig.2 Tanque de Proceso

C. El panel de programa es un gabinete donde se ajustan las rampas y los tiempos del proceso por medio de potenciómetros (ver figura 3)

Fig.3 Panel de Control

D. La estación de mando donde el operario realiza el paro y arranque del equipo (ver figura 4)

Fig.4 Gabinete Eléctrico de Mando

IV. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El equipo ELCOSAN presentaba un atraso tecnológico evidenciado por una lógica cableada controlada por más de 270 contactos y otros componentes de accionamiento eléctricos. Esta cantidad de contactos de los relés hacían que los tiempos de parada por fallas sean muy largos, además los mantenimientos, limpieza y cambios de estos por deterioro eran muy frecuentes, aumentando los costos de mantenimiento y de producción por reprocesos del material. El panel de Programas no tenía suficiente espacio para detectar fallas. Las referencias para lograr los diferentes colores se ajustaban por potenciómetros cuyas señales pasaban a través de muchos contactos, generando el debilitamiento o pérdida de estas. En el panel de control no existía espacio suficiente para realizar controles de variables nuevas que requería el equipo para mejorar la calidad del producto. No se tenían normalizadas las referencias de las señales de los potenciómetros para unos colores determinados ya que estas variaban mucho y el operario tenía que hacer ajustes constantes.

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43

La adición de los productos químicos y el control de temperatura de los tanques se hacía de forma manual.

V. BENEFICIOS

En el Equipo ELCOSAN se procesan 300 toneladas de aluminio en el mes, de las cuales, por problemas eléctricos, se reprocesan 3 toneladas mensuales El proceso de coloración de un Kilo de aluminio cuesta $2.000, es decir $2.000.000 la tonelada, luego el costo del reproceso, por problemas eléctricos, asciende a $6.000.000 por mes. Si durante el reproceso se pierden las tolerancias de las medidas del perfil exigidas por el cliente, las pérdidas se aumentan. Estas pérdidas tienen un costo de $10.600.000 por tonelada. El índice de pérdidas por este concepto es de 0.5 toneladas por mes, es decir $5.300.000 mensuales El objetivo de tiempos perdidos en el Departamento de Mantenimiento es el 4% del total de las horas programadas por producción. Este objetivo no se cumplía debido a las fallas eléctricas mencionadas con anterioridad, las cuales hacían que este indicador ese incrementara al 10%. En la actualidad, después de implementar las mejoras no se presentan reprocesos por fallas eléctricas y los indicadores de tiempos perdidos se mantienen en el 4%. Este proyecto se realizó con $22.029.426. Se observa la reducción en costos teniendo en cuenta que la empresa ALSAN había presentado la siguiente oferta para repontecializar el equipo:

• Diseño del Programa - $80.000.000 • Montaje del Control y puesta en marcha -

$1.200.000 diarios • Tiempo estimado - 15 días • Tiquetes aéreos, alojamiento y transporte del

técnico durante las pruebas Otros beneficios de la repotenicalización del equipo ELCOSAN representa para la empresa es el mejoramiento de la calidad del producto y disminución de costos en el Área de Mantenimiento y Producción.

Beneficios específicos:

• Disminución de tiempos de paro por daños • Disminución de mantenimientos preventivos y

correctivos • Mayor aprovechamiento de los productos

químicos (evitar el desperdicio) • Mayor productividad • Normalización de referencia de colores

VI. DESARROLLO O EJECUCION DEL PROYECTO

A. Se recolectó la siguiente información del equipo

ELCOSAN:

• Planos eléctricos de control y potencia, plano número 9677

• Manual de funcionamiento del equipo • Conexiones en borneras de: la caja de mandos,

tablero de control y tablero de potencia • Manual de fallas del equipo

B. Se verificó punto a punto toda la lógica cableada

con los planos de control eléctrico, encontrando algunas modificaciones en el circuito de control que no quedaron documentadas en los planos. Se procedió a hacer la respectiva documentación.

C. Se consultó con el Fabricante los cambios que se

realizaron. Se hizo contacto con la persona encargada de la parte de diseño en controles eléctricos en ALSAN (España), Sr. Francisco Graña, quien no vio ningún inconveniente en el desarrollo del proyecto. Sin embargo hizo la siguiente recomendación:

Que se cambiara el panel de programas (potenciometros) por una interfase entre el operario y la máquina, para prefijar las referencias de los diferentes colores y tener un diagnóstico más amplio de alarmas y estado del equipo en general.

D. Después de realizar los puntos anteriores y con un

diagrama de control y potencia actualizado se definió el listado de entradas y salidas y se determinó cuantos módulos se necesitaron para el PLC, tal como se especificó en el presupuesto.

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Otra consideración para seleccionar el tipo de módulo de salida que se necesitó, fue la potencia necesitada para activar los elementos finales de control y las salidas de voltaje de los módulos fueron escogidas en AC, como se especificó en el presupuesto.

E. De acuerdo a los módulos determinados en el

punto anterior se seleccionó el chasis apropiado para la aplicación y de acuerdo a la carga instalada entre los módulos y el chasis, se seleccionó la fuente. Después, se seleccionó un sistema de comunicación Control Net, este sistema ya esta siendo utilizado en otros procesos.

F. Posteriormente se hizo el pedido de los módulos

requeridos para el PLC marca Allen Bradley a la empresa Melexa. Como Alumina ya contaba con licencias para programar el PLC, se procedió a la realización de este, tomando como base el plano de control eléctrico.

Durante la programación en RS Logix 5000, Versión 13.3, se conservó la misma documentación y numeración de los componentes de relevación de los planos de control eléctrico.

G. Se revisó el estado de toda la parte de potencia del equipo ELCOSAN y a pesar que este ha sido muy estable, se encontraron las siguientes anomalías:

• El tanque de trabajo donde se realiza el proceso

de electrolisis era metálico revestido por un capa de fibra, porque se necesita que este sea totalmente aislado, pero por causa del tiempo y lo agresivo el área esta capa se fue deteriorando por la parte inferior del tanque. Se realizaron mediciones con un equipo de aislamiento marca Fluke a 500 voltios y se encontró que el tanque estaba aterrizado y no era recomendable repararlo con un nuevo revestimiento, porque según el personal técnico de ALSAN, debe ser totalmente plástico.

Esta sugerencia fue aceptada y el tanque se cambió, lo que generó un primer retrazo en la realización del proyecto.

• Se encontraron desgastados los contactos de la etapa de rectificación y las caras de los tiristores referencia SKT-1200/12, lo cual podría causar un daño en esta parte.

Se procedió a cambiar 4 tiristores ya que no realizaba un buen asentamiento y los ocho contactos correspondientes a las caras de los tiristores cambiados, se mandaron a rectificar.

Se tuvo en cuenta la recomendación del Sr. Graña, Técnico del ALSAN de comprar y aplicar una pomada de plata para aplicarle a las caras de los tiristores, con el fin de evitar el problema anterior.

• Las escobillas del transformador se encontraron

muy desgastadas, a tal punto que el soporte de una de ellas estaba rozando con una de las bobinas del transformador y estaba deteriorando el aislamiento de ésta.

Se contacto con empresas que prestan el servicio de bobinado, como Transformadores de Colombia y Confecciones Eléctricas para reparar la bonina deteriorada. Estas empresas indicaron que no tenían los mecanismos para la reparación, teniendo que importar una desde España.

Por causa del desgaste de las escobillas el aceite en el cual esta inmerso el transformador se contaminó, motivo por el cual se tuvo que cambiar y hacer mantenimiento al todo el transformador en general. La instalación de la bobina importada y el mantenimiento del transformador fue hecho por Transformadores de Colombia.

H. Se hizo la simulación de las secuencia de los

tiempos de los programas, operando bien. I. Se realizó toda la documentación del proyecto.

VII. CONCLUSIONES

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• Se logró el alcance del proyecto, realizar el programa y probar la secuencia de control, se conservó en el programa los mismos comentarios y nombres de los elementos de relevacion del plano eléctrico de control.

• Se debe tener en cuenta el tiempo de

consecución de los repuestos importados, por ejemplo los tiristores de potencia, ya que los almacenes y representantes no manejan mínimos de almacén, a pesar que en el proyecto la mayor dificultad y retraso fue la construcción de la bobina que se encontró deteriorada durante la revisión del equipo. Esta fue fabricada en España por la empresa ALSAN ya que localmente no se pudo fabricar ni reparar.

• La idea de la empresa ALUMINA es realizar la

automatización del proceso, instalar un sistema de control y adquisición de datos con una red de comunicación entre los diferentes procesos y equipos periféricos. No se realiza toda la automatización por motivos de recursos de dinero y disposición de tiempo de la maquina. Se empezó con la adquisición y programación del PLC. El próximo paso será adquirir y programar una interfaces con el operario.

• Las anomalías encontradas en la revisión de la

etapa de potencia evitaron un daño severo en el equipo.

• El cambio del tanque de trabajo disminuyó los

tiempos de proceso para todas las referencias, motivo por el cual se disminuyó el consumo de energía en la máquina, ya que se midió el consumo antes y después del cambio de tanque con un analizador de redes marca Circuitor.

• En la empresa ALUMINA existen dos equipos

Elcosan se compararon, planos eléctricos y manuales de ambos equipos comprobando el mismo funcionamiento, por esta razón cuando la empresa tenga los recursos de tiempo y dinero se puede realizar el mismo proyecto para el otro equipo.

VIII. RECOMENDACIONES

• Se recomienda incluir en el mantenimiento preventivo de los equipos Elcosan, desarme y revisión de toda la etapa de potencia, con frecuencia semestral.

• Sacar el transformador de potencia y revisar

físicamente estado de escobillas, portaescobillas y estado en general de las bobinas.

• El gabinete eléctrico de programación debe

quedar bien cerrado, solo la Recirculacion de aire a través de los filtros, porque el área presenta muchos vapores químicos.

• Se debe programar limpieza de módulos, fuente

y chasis del PLC cada dos meses, cambio de filtros mensualmente.

• Revisar y ajustar los conectores del polo a tierra

para protección del equipo cada seis meses. • Guardar una copia del programa del PLC y

estar comparándola periódicamente, para evitar cambios en el programa que afecten el funcionamiento normal de equipo, si realizan una modificación asegurarse que quede registrada.

REFERENCIAS

[1] Manuales Allen Bradley, Selection Guide, Rockwel Automation

[2] http://www.alsan.es /anodizado/coloracion.htm [3] Planos de Control y Potencia – Equipo Ecolsan [4] Manuales del Equipo Ecolsan [5] Instituto Colombiano de Normas Técnicas y

Certificación. Documentación. Presentación de Tesis, Trabajos de Grado y otros trabajos de investigación.