Automática en la industria de bebidas

A continuación vamos a exponer ejemplos de fábricas de bebidas que han utilizados los diferentes componentes y esquemas de automatización mencionados en la primera parte de este capítulo para mejorar su producción, elevar eficiencia y abaratar costos.

Industria de bebidas en México

En los últimos años del siglo pasado nació en México la Industria Productora de Refrescos. El antecedente más antiguo de que se tiene registro y que es considerado como una de las primeras empresas del ramo fue ¨La Montañesa¨,

fundada en 1886. Después de varias fusiones esta empresa llego a formar parte de la compañía Topo Chico, S.A.

En 2007 se propone automatizar el llenado y paletizado de esta fábrica. Para esto utilizan un PLC de la marca Allen-Bradley de la familia PLC-5. Y para la etapa de envasado usan una llenadora Volumetic VODM_PET de la compañía Krones. Industria Licorera Embotelladora de Loja sociedad anónima (I.L.E.L.S.A), Ecuador La compañía tiene por objeto la compra, procesamiento, elaboración y comercialización de alcoholes, aguardiente y derivados en general y actualmente el envasado de toneles de agua para el consumo de la ciudadanía., esta última ya automatizada. Esta empresa licorera propuso su automatización en 2007 usando autómatas de la firma Omron modelo SYMAC C200HX. Este autómata fue pionero en el área de la aplicación de Lógica Fuzzy. Usan además el PLC de Siemens Simatic S7-300 y un visualizador de campo OP37.

Planta COPLAN

COPLAN ha trabajado en la automatización de todo un tren de envasado de bebidas, específicamente de botellas de vidrio.

Un típico tren de envasado consta de al menos ocho máquinas principales como a continuación se menciona: desestibadora, desembaladora, lavadora de botellas, dos llenadoras de botellas de dos formatos, pasteurizador, embalador y estibador; adicionalmente consta de vías de transporte de botellas conformadas por cadenas y bandas transportadoras.

En general, el tren contiene aproximadamente 100 motores eléctricos, 30 variadores de velocidad, 60 fotoceldas, 50 interruptores de presión y diversos sistemas hidráulicos; todo esto para un total de aproximadamente 1.650 entradas. La solución de automatización consistió en cuatro procesadores Allen-Bradley 5/40E (Ethernet) ubicados en un cuarto de control principal y módulos Flex I/O discretos y analógicos repartidos a lo largo del tren utilizando varias conexiones Remote I/O con distancias de aproximadamente 100 metros desde el procesador y salidas (analógicas y discretas). La lógica de control de los procesadores incluye

la operación de cada máquina; en algunas, se incluyen hasta cinco lazos cerrados (instrucciones PID), así como también control discreto de alta velocidad (llenado e inspección de botellas) y el control continuo de la velocidad de los motores de las vías de transporte de botellas (interconexión analógica entre PLC y variadores de velocidad).

La operación y supervisión del funcionamiento de las máquinas del tren se realiza a través de seis interfaces humano máquina (HMI) PanelView 900C de Allen Bradley, manejando cada una por lo menos un centenar de tags en sus bases de datos y en total 60 despliegues en color con información de tiempo real.

Todos los controladores se encuentran conectados en una red Data Highway Plus que les permite intercambiar información a fin de establecer la secuencia de operación entre máquinas; así como el cálculo y distribución de las eficiencias instantáneas de cada máquina.(COPLAN 2007)

Planta “El Tiro” de la firma Osbourne

La empresa S.G.A. Distribuciones Especializadas, S.L. ha desarrollado el sistema automático de control de tres líneas de envasado en la planta embotelladora “El Tiro” perteneciente a la empresa Osbourne.

Para las sincronizaciones de las velocidades de las líneas de embotellado, se ha instalado un convertidor de frecuencia Sysdrive 3G3MV de Omron con control vectorial en lazo abierto en cada una de las máquinas. El control se realiza mediante autómata programable CS1 de Omron, encargado de recibir todas las señales de campo procedentes de cada una de las máquinas, generar las maniobras y los cálculos de sincronismo.

En el autómata programable CS1 también se implementan dos líneas de comunicación. La primera está basada en la red Controller Link para conexión con el ordenador central de control en el que corre un SCADA SCS también de Omron. Solo desde este punto se puede realizar un control de mando de las líneas. La segunda línea de comunicación está basada en una red Ethernet por la que se establecen comunicaciones con otros dos ordenadores de visualizaciones desde

los cuales se tiene acceso a los datos de las líneas pero sin poder actuar sobre ellas.

La aplicación de software desarrollado en SCS ofrece pantallas necesarias para el control de cada uno de las líneas, y la generación de dos tipos de bases de datos. “Producción “e “Incidencias”, por cada línea de embotellado. Incluye también una aplicación en ACCESS que proporciona consultas de las base de datos generales.(Maldonado 2007)

Planta de Automatización Esteban Núñez

La empresa Automatizaciones Esteban Núñez, dedicada a la fabricación de máquinas embotelladoras, ha incorporado en sus desarrollos la automatización con equipos de control Omron para evitar la rigidez que provoca las soluciones tradicionales mediante sistemas mecánicos. En la toma de decisión, ha contado con el asesoramiento de la empresa Carol Industrial, Colaborador de Omron en Sabadelli.

La utilización de equipos de control Omron ( autómata programable CPM1, convertidores de frecuencia 3GV3JV, servomotor RS88MUEP, terminal programable NT21 y sensor E3ZB, ha permitido dotar de mayor flexibilidad de la línea, pudiendo parametrizar su funcionamiento en función de la producción deseada o el tipo de líquido que se desea embotellar.

La velocidad de llenado se controla mediante un convertidor de frecuencia 3G3JV de Omron, que sustituye al variador mecánico originario, siendo posible ahora una mayor gama de velocidades, reduciendo el coste y espacio en la máquina.

Ingenio azucarero La Quebrada Azul

La Quebrada Azul es un Ingenio azucarero ubicada en la zona norte de Costa Rica. Este ingenio cuenta con varios años de experiencia en el sector y como la mayoría de las empresas se ha modernizado. En sus actualizaciones tecnológicas ha utilizado a la empresa Siemens, para automatizar las diferentes partes de su proceso. Para esta automatización tienen una participación muy importante los PLC S7-300 CPU 315-2DP.

Cervecería Tínima, Cuba

Esta cervecería ubicada en la provincia Camagüey se encarga de la producción de cerveza en envases de cristal. Su producción debe satisfacer el mercado nacional en varias provincias de la región Central y Oriental del país. En el área de embotellado se cuenta con tecnología de Siemens en especial los modernos PLC S7-300 CPU 315 2DP y también los modelos S7-200.

Esta misma empresa usa también PLC de la marca LG. Planta IMS, Cuba

La Planta IMS, perteneciente a la Empresa de Prefabricados #4 (EPP4 de la provincia Villa Clara) posee un sistema de control el cual está implementado sobre un autómata programable (PLC) de la serie C200HX-CPU44 de la OMRON el cual permite elaborar recetas prediseñadas y nuevas, operación automática y manual y utiliza un Terminal NT11 como interfaz con el operador para entrada de datos y ejecución de tareas.(Saez 2007)

Krones, Filipinas

Krones AG es una empresa productora en líneas de embalaje y llenado de bebidas, alimentos líquidos, productos farmacéuticos y cosméticos como también químicos en botellas de tereftalato de polietileno (PET), de vidrio y en Lata. Los principales desarrollos tecnológicos de la empresa empiezan en 1997 los cuales son:

- 1997 Inicio de la producción de estiradoras-sopladoras para la fabricación de botellas PET

- 2000 Suministro de la primera planta para el llenado aséptico de refrescos sensibles

- 2002 Realización de la primera planta de reciclaje de PET para el tratamiento de botellas PET y su reutilización como materia prima apta para el contacto con alimentos

- 2005 Ampliación de la tecnología aséptica de llenado por el proceso de esterilización húmedo con H2O2; hasta este momento Krones ofrecía

únicamente la esterilización con ácido peracético. A partir de esta fecha Krones ofrece ambas técnicas.

- 2010 Introducción al mercado de FlexWave, tecnología de calentamiento por microondas de Krones para la producción de envases PET mediante el proceso de estirado-soplado bajo consume de menos energía; desarrollo de ProShape – método para la producción de envases de plástico ovalados y asimétricos

- 2011 Introducción al mercado de LitePac, proceso de embalaje de bebidas: las formaciones de botellas PET se hacen solamente con un fleje de poliéster y una correa de transporte, reduciendo así los residuos de envases hasta un 75% en comparación con embalajes de película.

En la actualidad la empresa tiene instalada una línea completa de producción de ron controladas por PLC de la firma Siemens, con un rendimiento de 28.200 b/h. Ha sido instalada una inspeccionadora Linatronic735 para controlar la calidad de las botellas vacías. A continuación una llenadora Isofill VV llena las botellas. La línea es completada por una etiquetadora Starmatic, una embaladora WrapapacW25 y una paletizadora Pressant Compact.(Saez 2007)