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    MDULO DEL HORNO ELCTRICO

    Sara Abad G., Leonardo Ortega C., Julio Loza C., Cristian Ramrez P., Rommel

    Martnez S.

    CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES

    OBJETIVO

    Control Automtico de la planta por

    medio de un microprocesador y el

    hardware respectivo.

    Controlar la curva de tiempo vs.

    temperatura.

    Controlar la variacin de temperatura

    mediante un control de fase directo.

    Implementar un software que ofrezca

    una interfaz hombre maquina.

    RESUMEN

    Siguiendo una curva de temperatura en

    funcin del tiempo, se logra obtener un

    grano seco y de calidad.

    El controlador principal del proceso es

    un microcontrolador PIC 16F877A, este

    adquiere la seal del sensor de

    temperatura, fines de carrera, etc.,

    situados en el proceso, para que de

    acuerdo a su estado, realizar acciones

    correctivas en el caso de ser necesario.

    Por medio del programa de la National

    Instrumets, LabView, desde el Internet

    se puede saber el estado de los

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    diferentes componentes del sistema, as

    como de la temperatura del horno, que

    es la variable principal del proceso.

    INTRODUCCIN

    El secado se puede definir como un

    proceso en que hay intercambio

    simultneo de calor y masa, entre el

    aire del ambiente de secado y los

    granos, es la reduccin del contenido

    de humedad hasta un nivel que se

    considera seguro para el

    almacenamiento de ste. Se entiende

    que es seguro un nivel de humedad por

    debajo del cual se reduce la actividad

    respiratoria de los granos y se dificulta

    el ataque de insectos y hongos. Dicho

    nivel varia con los distintos tipos de

    granos, pero, para los granos ms

    comunes, abarca una gama entre 10 y

    14% de humedad expresada sobre base

    hmeda.

    En el secado de granos, el mtodo ms

    empleado es el de temperaturas

    elevadas. Con este mtodo, el consumo

    de energa puede ser, en ciertos casos,

    superior al 60% del total de la energa

    consumida en la produccin y

    tratamiento del grano.

    Los procedimientos de secado a altas

    temperaturas exigen un manejo ms

    cuidadoso y con mayor vigilancia,

    porque el peligro de accidentes,

    principalmente incendios, es ms

    grande y porque la posibilidad de que

    se dae el producta tambin se acenta.

    Aun as, el manejo correcto de los

    secadores permite que se sequen

    algunos productos a 400C, sin alterar

    su calidad final. Si bien es cierto que

    no todos los tipos de secadores aceptan

    esa clase de manejo, el aumento de la

    temperatura del aire de secado, aunque

    por un lado exige mayor supervisin,

    por otro aumenta la eficiencia

    energtica del procedimiento

    En este proceso inicialmente por un

    periodo prolongado se expone a los

    granos a una temperatura relativamente

    baja alrededor de 10 C ms de la

    temperatura ambiente, la segunda fase

    es elevar la temperatura del horno de

    forma ms rpida pero tomando en

    cuenta de que el producto no se queme,

    la penltima fase consiste en mantener

    constante la temperatura por un tiempo

    no muy prolongado, para luego

    finalmente enfriar el producto.

    PROCESO DE SECADO DE

    GRANOS:

    En esta planta el mtodo de control

    implementado es el feedback y control

    on-off, ya que se monitorea la variable

    de control que es la temperatura del

    horno, y de acuerdo a su valor, se

    prende o apaga la niquelina.

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    Por tanto el proceso productivo es el

    siguiente:

    Calentamiento

    El control de temperatura se lo hace con

    el microcontrolador por medio de

    pendientes, es decir, se divide la

    diferencia de temperatura ambiente con

    la mxima, para el tiempo en el que se

    debe realizar esta variacin; en

    consecuencia se multiplica el tiempo

    transcurrido por la pendiente y se le

    adhiere la temperatura ambiente y se

    obtiene la temperatura actual que debe

    tener el horno. Este subproceso se

    divide en dos, en el subproceso de

    calentamiento rpido y uno lento.

    - Calentamiento lento: La

    temperatura mxima no debe estar

    por encima de diez grados con

    respecto a la temperatura ambiente,

    el tiempo de duracin del

    subproceso debe ser al menos el

    doble del tiempo de duracin del

    subproceso de calentamiento rpido.

    - Calentamiento rpido: La

    temperatura mxima no debe

    exceder la temperatura crtica del

    horno (temperatura mxima que

    soporta el horno), la pendiente debe

    ser tal, que el grano no se queme y

    pierda sus cualidades, ya que el

    objetivo principal del proceso es

    slo el secado del cereal.

    Para finalizar, las pendientes de trabajo

    dependen del tipo de gramnea a secar,

    por tanto se debe recurrir a normas o

    estndares fijados para este

    procedimiento.

    Retencin

    Esta fase es necesaria ya que aqu se

    produce la eliminacin de

    microorganismos u hongos que

    producen daos al producto cuando se

    lo almacena.

    El grano permanece un tiempo

    determinado en la temperatura mxima

    obtenida en el subproceso anterior.

    Enfriamiento

    Finalmente se debe enfriar el producto,

    para acelerar el procedimiento se usa

    aire comprimido, la cada inicial de

    temperatura es brusca debido a que el

    aire fro empuja al caliente rpidamente

    produciendo una variacin de

    temperatura tosca en el interior del

    horno, la curva de la temperatura luego

    de esto se vuelve ms lineal ya que el

    horno tiene alta capacitancia.

    En esta fase no existe control del caudal

    de aire comprimido de entrada, en

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    vigilancia, pues son de fcil

    manejo. Pero poseen la gran

    desventaja del posible desarrollo

    de hongos en los granos.

    El tiempo de secado de ciertotipo de granos, a su vez, es

    funcin de la temperatura y del

    flujo de aire de secado, del

    contenido de humedad inicial.

    El mtodo de secado de grano aaltas temperaturas exigen un

    manejo ms cuidadoso y con

    mayor vigilancia, porque el

    peligro de accidentes,principalmente incendios, es

    ms grande y porque la

    posibilidad de que se dae el

    producto tambin se acenta.

    Cuando el horno no es utilizadoen el proceso productivo, no se

    lo enfriar totalmente, ya que

    esto implica costos econmicos

    y de tiempo, por tanto semantendr a una temperatura de

    mantenimiento tal que cuando

    yo necesite reiniciar la

    produccin el tiempo muerto,

    tiempo que le tomara al horno

    volver a calentarse, no sea muy

    grande.

    Se puede secar diferentes tipos

    de granos, pero para ello debetrabajar en modo manual, ya que

    debe ingresar los tiempos para

    cada etapa del proceso.

    Cuando trabaja en modoautomtico se har para un

    producto estndar, por tanto los

    tiempos van a ser fijos.

    Se va a usar una vlvuladistribuidora 3/2 de

    accionamiento elctrico, para

    independizar el control del

    cilindro neumtico y la entrada

    de aire al compresor.

    Debido a la gran cantidad deruido en la planta no se pudo

    hacer el control de fase directo,

    por tanto se implemento uno de

    tipo ON-OFF, dependiendo de la

    temperatura que deba tener

    segn el tiempo transcurrido.

    BIBLIOGRAFIA:

    Tesis: DISEO Y

    CONSTUCCIN DE UN

    PROTOTIPO DE UN

    MODULO DE

    TEMPERATURA

    Ayuda LabView 8.2

    Seminario Labview 6.1

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    BIOGRAFAS:

    LEONARDO ORTEGA:

    Naci en Quito, provincia de

    Pichincha el 14 de diciembre de

    1985. Sus estudios secundarios los

    realiz en el Colegio San Pedro

    Pascual, en donde se gradu en

    Fsico Matemtico. Actualmente

    est en noveno semestre en

    Electrnica y Control de la Escuela

    Politcnica Nacional.

    ROMMEL MARTNEZ

    Naci en Quito, provincia de

    Pichincha el 7 de octubre de 1985.

    Sus estudios secundarios los realiz

    en el Instituto Tcnico Superior

    Bolvar en la ciudad de Tulcn, en

    donde obtuvo el ttulo de bachiller

    en Fsico Matemtico. Actualmente

    est en noveno semestre en

    Electrnica y Control de la Escuela

    Politcnica Nacional.

    CRISTIAN RAMREZ

    Naci en Ambato, provincia de

    Tungurahua el 10 de abril de 1986.

    Sus estudios secundarios los realiz

    en el Instituto Tcnico Superior

    Bolvar, en donde se gradu en

    Fsico Matemtico. Actualmente

    est en noveno semestre en

    Electrnica y Control de la Escuela

    Politcnica Nacional.

    JULIO LOZA.

    Naci en Quito, el 21 de julio de

    1981. Sus estudios los realiz en el

    INSTITUTO TECNOLOGICO

    SUPERIOR CENTRAL TECNICO ,

    donde obtuvo el titulo de Bachiller

    TECNICO INDUSTRIAL EN

    ELECTRONICA. Y actualmente

    cursa el octavo semestre en la

    Escuela Politcnica Nacional.

    SARA ABAD G.

    Naci en Quito, provincia de

    Pichincha el 18 de julio de 1986.

    Sus estudios secundarios los realiz

    en el INSTITUTO TCNICO

    SUPERIOR DANIEL LVAREZ

    BURNEO, de la ciudad de Loja,

    obtuvo el ttulo de bachiller en Fsico

    Matemtico. Actualmente est en

    noveno semestre en Electrnica y

    Control de la Escuela Politcnica

    Nacional.