Presentacion - Desodorizacion Del Aceite - Paez - Oggier - Rovere

Presentacin de PowerPoint

DESODORIZACIN DEL ACEITEUNIVERSIDAD NACIONAL DE RO CUARTOFacultad de Ingeniera // Ingeniera ElectricistaINSTRUMENTACIN INDUSTRIAL (COD. 434)DOCENTESIng. Carlos BortisIng. Roberto MannoIng. Carlos Massei.ALUMNOSOggier, German E.Paez, Julin I.Rovere, Hernn A.Esto se realizar con la programacin de un PLC SIEMENS mediante el programa TIA PORTAL Version 13.Automatizar el proceso de desodorizado de aceites vegetales, teniendo como prioridad mantener el aceite en condiciones de calidad ptimas para su comercializacin y consumoOBJETIVO PRINCIPALOBJETIVOS ESPECFICOS Controlar que las temperaturas en todo el proceso sean las ptimas para cada etapa, para as lograr un proceso eficiente. Seleccionar sensores y actuadores adecuados Evitar que se interrumpa el proceso por falta de producto, sensando niveles y caudales en distintos puntos del sistema, indicando en cada caso con las alarmas correspondientes.Lograr un arranque progresivo, verificando el funcionamiento de bombas involucradasIndicar cualquier falla del proceso, adecuadamente y de manera sencilla de interpretar para el operador.Crear una interfaz sencilla, para la cual se debe programar una pantalla HMI

OBJETIVOSEl objetivo de este proyecto es realizar la automatizacin del proceso de desodorizado de aceites vegetales, teniendo como prioridad mantener el aceite en condiciones de calidad ptimas para su comercializacin y posterior consumo:

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PREPARACIN DEL ACEITE PARA FINES COMESTIBLES(Aceites para ensaladas, Margarina, Grasas para cocina)OBJETIVO DE LA DESODORIZACINREMOVER SUSTANCIAS QUE PROPORCIONAN SABORES Y OLORES DESAGRADABLESINTRODUCCINLa desodorizacin es el ltimo paso del proceso en la preparacin de un aceite o grasa con fines alimenticios, como aceites para ensaladas, margarina o grasas para cocina

El objetivo de la desodorizacin es remover las sustancias que proporcionan sabores y olores desagradables3Estas sustancias (cidos Grasos) son componentes voltilesEl proceso consiste, bsicamente en someter el aceite a una contracorriente de vapor a presinPRESIN DE TRABAJO

Permite remover cidos Grasos a menores temperaturasEvita la oxidacin del aceiteSe requiere menos VaporReduce los costos de ProduccinEs conveniente Disminuir la Presin de trabajoACEITE

VAPOR A PRESIONACIDOS GRASOSINTRODUCCINDado que dichas sustancias son componentes voltiles, este proceso consiste, bsicamente en someter el aceite a vapor a presin

Conviene disminuir la presin de trabajo porque permite la remocin de estas sustancias voltiles a menores temperaturas. Adems la operacin a baja presin evita la oxidacin del aceite y reduce la cantidad de vapor requerido, influyendo significativamente en los costos de produccin.

4DESCRIPCIN DEL PROCESODIAGRAMA DE PLANTA

DESCRIPCIN DEL PROCESO

DIAGRAMA DE BLOQUES

DESCRIPCIN DEL PROCESOPRINCIPAL

VERIFICACIONES DE ARRANQUE:DESCRIPCIN DEL PROCESOPRINCIPALDESCRIPCIN DEL PROCESOCICLO DEL ACEITE

PRINCIPAL

DESCRIPCIN DEL PROCESOVAPOR PARA ARRANQUE

PRINCIPAL

DESCRIPCIN DEL PROCESO

PRINCIPALCICLO DE CIDOS GRASOS

DESCRIPCIN DEL PROCESOFILTROS

PRINCIPALCOMPONENTES DE PLANTASENSORES DE TEMPERATURA

Bombas Intercambiadores de calor de placasIntercambiadores de calor espiralFiltrosEyector de vapor para vacoTorre de enfriamientoSensores de nivelSensores de temperaturaSensores de presin Sensores de flujoDesodorizador de 4 etapasGenerador de vapor

13SENSOR DE FLUJO DE ACEITE COMPONENTES DE PLANTA


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SENSORES DE PRESIN PARA FILTROSCOMPONENTES DE PLANTA


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SENSORES DE PRESIN PARA VACOCOMPONENTES DE PLANTA


16SENSOR DE NIVEL ULTRASNICO PARA TANQUE PRINCIPALCOMPONENTES DE PLANTA


17SENSOR DE NIVEL SI/NOCOMPONENTES DE PLANTA


18BOMBASCOMPONENTES DE PLANTA


19VLVULAS CON ACTUADOR ELCTRICOCOMPONENTES DE PLANTA


20OTROS EQUIPAMIENTOS NECESARIOSCOMPONENTES DE PLANTA

TORRE DE ENFRIAMIENTO

GENERADOR DE VAPOR

EYECTORES DE VACOFILTROSINTERCAMBIADOR DE PLACAS (I.02, I.04, I.05 y I.06) ECONOMIZADOR (I.03)INTERCAMBIADOR EN ESPIRAL (I.01)Bombas Intercambiadores de calor de placasIntercambiadores de calor espiralFiltrosEyector de vapor para vacoTorre de enfriamientoSensores de nivelSensores de temperaturaSensores de presin Sensores de flujoDesodorizador de 4 etapasGenerador de vapor

21ARQUITECTURA DE CONTROLENTRADASNOMBREDATODIRECCINDESCRIPCINLT1Bool%I0.0DESAIREADO - MNIMOLT2Bool%I0.1DESAIREADO - MXIMOLT3Bool%I0.2POSDESODORIZADO - MNIMOLT4Bool%I0.3POSDESODORIZADO MXIMOLITUInt%IW2TANQUE PRINCIPAL (ULTRASNICO)LT5Bool%I0.4TANQUE ACIDO GRASO MNIMOLT6Bool%I0.5TANQUE ACIDO GRASO - MXIMOTIT.01UInt%IW112SALIDA CALENTADOR I.03TIT.02UInt%IW114ENTRADA DESODORIZADORTTUInt%IW126PRESENCIA DE PRODUCTO A LA SALIDA DEL DESODORIZADORTIT.07UInt%IW124DETECCIN ENTRADA VAPOR GENERALFT. 1Bool%I1.0SENSOR DE FLUJO PARA VERIFICAR QUE ENCENDI B.01FT. 2Bool%I1.1SENSOR DE FLUJO PARA VERIFICAR QUE ENCENDI B.02FT. 3Bool%I1.2SENSOR DE FLUJO PARA VERIFICAR QUE ENCENDI B.03FT. 4Bool%I1.3SENSOR DE FLUJO PARA VERIFICAR QUE ENCENDI B.04FT. 5Bool%I1.4SENSOR DE FLUJO PARA VERIFICAR QUE ENCENDI B.05IPT.1UInt%IW128ENTRADA DEL FILTRO 1IPT.2UInt%IW130SALIDA DEL FILTRO 1IPT.3UInt%IW132ENTRADA DEL FILTRO 2IPT.4UInt%IW134SALIDA DEL FILTRO 2IPT.5UInt%IW136GENERADOR DE VACOVT.1Bool%I0.6INDICADOR DE PRESENCIA DE LAS 3 FASESTIT.03UInt%IW116DESODORIZADOR NIVEL ITIT.04UInt%IW118DESODORIZADOR NIVEL IITIT.05UInt%IW120DESODORIZADOR NIVEL IIITIT.06UInt%IW122DESODORIZADOR NIVEL IVPARADA EMERGENCIABool%I1.5PARADA DE EMERGENCIA DESDE BOTN EXTERNONOMBREDATODIRECCINDESCRIPCINB.01BOOL%Q0.0BOMBA DE ENTRADAB.02BOOL%Q0.1BOMBA DEL DESAIREADO AL DESODORIZADOR B.03BOOL%Q0.2BOMBA DEL DESODORIZADOR AL POSDESODORIZADORB.04BOOL%Q0.3BOMBA DEL POSDESODORIZADO A LA SALIDAB.05BOOL%Q0.4BOMBA CIRCULACIN DE CIDOS GRASOSV1BOOL%Q0.5ENTRADA PRODUCTOV2BOOL%Q0.6ENTRADA DESODORIZADORV3BOOL%Q0.7ENFRIADOR DE CIDOS GRASOSV4BOOL%Q1.0ENFRIADOR SALIDAV5BOOL%Q1.1VLVULA DE SALIDA DE CIDOS GRASOSV6BOOL%Q8.0CALENTADOR PERMANENTEV7BOOL%Q8.1CALENTADOR DE ARRANQUEV8BOOL%Q8.2ENTRADA VAPOR DESODORIZADOR.V9BOOL%Q8.3ENTRADA VAPOR POS DESODORIZADOR.BL.1BOOL%Q8.4LUZ Y BOCINA POR SENSOR DESCONECTADOBL.2BOOL%Q8.5LUZ Y BOCINA POR ALARMAS ACTIVASCPBOOL%Q8.6SEAL DEL CONTACTOR DE ALIMENTACIN DE PLANTASALIDASENTRADAS: 13 DIGITALES ; 14 ANALGICASSALIDAS: 17 DIGITALES

22ARQUITECTURA DE CONTROLMARCAS50 MARCAS23PLC Y MDULOS

S71200SM1222 RLYSM1231 AISM1223 RTDPLCMDULOSCARACTERSTICAS PRINCIPALES:- ADC 10 BITS- 14 ENTRADAS Y 10 SALIDAS DIG.- PUERTO DE COMUNICACIN ETHERNET- AMPLIACIN HASTA 8 MDULOS8 SALIDAS DIGITALES8 ENTRADASANALGICAS8 ENTRADASANALGICAS PARA RTD24PLC Y MDULOS

VISTA EN TIA PORTAL V1325PLC Y MDULOSCONEXIN PLC HMI

PN/IE_1= Red PROFINET (ETHERNET Industrial) 26PROGRAMACINDIVISIN EN 8 BLOQUES DE PROGRAMA

27BLOQUE VERIFICACIONES DE ARRANQUE

PROGRAMACIN

TENSIN OKVAPOROKNIVELOKVACOOKEn el bloque VERIFICACIONES DE ARRANQUE, Si se cumplen las cuatro condiciones 1- Tensin en las tres fases2- Temperatura del vapor mayor a 130C3- Nivel del tanque principal mayor al 5%4- Presin del vaco menor a 10 mBarY no esta activada la parada de emergencia, entonces se ejecuta el proceso 28

PROGRAMACINBLOQUE CICLO DEL ACEITE

En el bloque CICLO DEL ACEITE se controlan vlvulas, bombas y alarmas involucradas en el recorrido del aceite29BLOQUE CICLO DE CIDOS GRASOS

PROGRAMACIN

Lo mismo para el recorrido de los cidos grasos30

PROGRAMACINBLOQUE AVISOS Y ALARMAS

Con el bloque AVISOS Y ALARMAS, Si se activa alguna alarma, ya sea del proceso o por sensor desconectado, se activaran:Las respectivas salidas del PLC conectadas a bocinas y luces El parpadeo de los respectivos botones en el HMI31BLOQUE FILTROS

PROGRAMACIN

En el Bloque FILTROS se calcula la cada de presin en los filtros y se activan las respectivas alarmas si la cada supera 1 Bar32BLOQUE PARADA DE EMERGENCIA

PROGRAMACIN

Con el bloque PARADA DE EMERGENCIA se resetean todas las variables asociadas a bombas y vlvulas y se produce el corte de la alimentacin de la planta desenergizando la bobina de un contactor principal33

BLOQUE TRATAMIENTO DE SEALES ANALGICASPROGRAMACIN

Con el bloque TRATAMIENTO DE SEALES ANALGICAS, - La seal digitalizada en formato Uint se transfiere a la memoria del PLC mediante la funcin MOVELa seal se normaliza, es decir, se produce una variacin lineal y en formato Real desde 0, para 4 mA en valor digital (5530) hasta 1 20 mA en valor digital (27648)Finalmente se escala, es decir, se establecen los limites mnimos y mximos, ya sea en C, %, Bar, etc. Si ingresa un 0 se obtiene a la salida el limite mnimo, y si llega un 1 se obtiene el limite el mximoSi la seal es menor a 3,5 mA se activa la alarma SENSOR DESCONECTADO

34BLOQUE VAPOR DE ARRANQUE

PROGRAMACIN

En el bloque VAPOR DE ARRANQUE Se controla la apertura de la vlvula de vapor V7 si la temperatura del aceite a la entrada del desodorizador es menor a 200C35Pantalla tctil TP1500 Basic Color PN de 15 1024x768 pixeles (Referencia 6AV6 647-0AG11-3AX0)PANTALLAS A LAS QUE EL OPERADOR PUEDE ACCEDER:PRINCIPALESTADO DE FILTROSLECTURA DE SENSORESANALGICOSALARMASREFERENCIAS

LAS PANTALLAS SON DINMICASPANTALLA HMILas pantallas son dinmicas es decir, que presenta cambios segn el estado de las variables vinculadas a cada botn, caera, tanque, texto, etc.

Simulacin del HMI con el PLC S7 1200 puede realizarse nicamente con la versin 13 de Tia Portal y PLCSim.

36PANTALLA HMIPRINCIPAL

VISUALIZACION DE LA PLANTA COMPLETA

ESTADO DE SENSORES, VLVULAS Y BOMBASPARADA DE EMERGENCIACAERAS DE ACEITECAERAS DE ACIDOS GRASOSCAERAS DE VACO

DESODORIZADOR

BOTONES DE ACCESO A PANTALLAS

PRINCIPAL - CARACTERSTICASPANTALLA HMIEn donde puede visualizarse la planta completa y el estado de sensores, vlvulas y bombas con los colores ROJO y VERDELas caeras cambian su apariencia segn se posea o no producto y en este caso si la presin del vaco es la adecuada para el procesoLo mismo sucede con el desodorizadorSe puede acceder a cualquiera de las 5 pantallas en todo momento mediante los botones, los cuales parpadean si hay algn aviso o alarma en alguna de ellasCuenta tambin con la parada de emergencia

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ESTADO DE FILTROSPANTALLA HMIEn la pantalla ESTADO DE FILTROS se muestran las lecturas de los sensores y la cada de presin en cada uno de los filtros, se muestra la evolucin de esta cada en un grafico de las ltimas 24 horasSi la cada de presin supera 1 bar aparece el mensaje CAMBIAR39

PANTALLA HMILECTURA DE SENSORES ANALGICOSEn la pantalla LECTURA DE SENSORES ANALGICOS se muestran las lecturas digitales de estos sensores y sus valores ya escaladosSe muestran grficos de la evolucin de los ms relevantes en las ultimas 24 horas40

PANTALLA HMIREFERENCIASEn la pantalla REFERENCIAS se muestra el significado de colores y siglas empleados en el HMI41

PANTALLA HMIPANTALLA ALARMASEn la pantalla ALARMAS la alarma activada parpadeara en Negro y Amarillo42SIMULACIONES

ARRANQUE Y RGIMENSe cumplen 3 de las condiciones, faltara la cuarta (que tengamos tensin en las 3 fases)Se activa la vlvula y bomba de entrada Pero se corrobora que encendi al activarse su sensor de flujoEl aceite en el desaireado alcanza el nivel necesario para activar la Bomba 2, nuevamente se corrobora que encendiSi la temperatura del aceite a la entrada del desodorizador es mayor a 180C se abre la vlvula V2 e ingresa el aceite al desodorizadorSe sensa la temperatura en cada uno de los niveles y a su salida, para detectar que all ya hay aceite y poder activar la bomba 3El posdesodorizador alcanza el nivel necesario para activar la Bomba 4Si los tanques alcanzan su nivel mximo, se activan alarmas y se detienen las bombas que los alimentan

43SIMULACIONESVARIABLE FUERA DE RANGO

Se muestra en este caso si el tanque de entrada tiene un nivel menor al 40% y al 5% y si la presin del vacio supera los 10 mBar44SIMULACIONESSENSOR DESCONECTADO

Se generan avisos de SENSOR DESCONECTADO en caso que las seales sean menores a 3,5 mA45Todo lo mencionado anteriormente, gener herramientas que podrn ser utilizadas en futuros emprendimientos laborales. CONCLUSINEste proyecto signific una experiencia muy enriquecedora, al simular en buena manera la elaboracin de un proyecto de automatizacin de una plantaDentro de los varios aprendizajes, se pueden destacar:

- Un manejo fluido del programa TIA PORTAL V13 - La elaboracin de un SCADA adaptado a las necesidades del operario- Seleccin de equipamiento pertinente para materializar el proyecto - Realizacin de planimetra requerida para el proyecto.- La creacin del informe descriptivo del proyectoEsto se complementa con la experiencia prctica adquirida en los laboratorios dictados durante el cursado.

Gracias por su atencin

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