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Facultad de Ingeniería
Carrera Profesional de Ingeniería Electrónica
Informe de Suficiencia Profesional para optar el
Título Profesional de Ingeniero Electrónico
“AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE
CONTROL DE UNA MÁQUINA
ESTUCHADORA PARA EL PROCESO DE
ENVASADO DE AVENA QUAKER EN
CAJA”
Bachiller:
Palacios Lapa, Juan Ricardo
ii
DEDICATORIA
iii
AGRADECIMIENTO
iv
INDICE
DEDICATORIA ... ii
AGRADECIMIENTO ... iii
RESUMEN ... ix
INTRODUCCIÓN ... xi
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 1
1. Descripción de la realidad problemática ... 2
1.1. Descripción del problema ... 2
1.2. Formulación del problema ... 4
1.2.1. Formulación del problema principal ... 4
1.2.2. Formulación de problemas secundarios ... 4
1.3. Definición de objetivos ... 5
1.3.1. Objetivo general ... 5
1.3.2. Objetivos específicos ... 5
1.4. Alcances y limitaciones... 6
1.5. Justificación ... 7
1.6. Estado del arte ... 9
CAPÍTULO II ... 13
2. Marco teórico ... 14
2.1. Máquina estuchadora. ... 14
2.3. Estuchadora automática y semiautomática... 14
2.3.1. Estuchadoras horizontales semiautomáticas. ... 15
2.4. Estuchadora de fabricación europea. ... 15
2.4.1. Fábrica de máquina CAMPAK... 16
2.4.2. Máquinas Fustec. ... 17
2.5. Instrumentación en la máquina estuchadora ... 18
2.5.1. Concepto básico de sistema de control. ... 19
2.5.2. Clasificación de los instrumentos en el proceso de envasado ... 21
2.5.3. Conceptos y variables básicos a utilizar a lo largo de la investigación ... 22
v
2.5.5. Los autómatas PLC. ... 27
2.6. Partes del PLC usado en el sistema ... 27
2.6.1. Programación de un PLC y MICROPLC ... 28
2.7. Software programación... 29
2.8. Máquina envasadora... 30
2.8.1. Partes de la máquina envasadora ... 30
CAPÍTULO III ... 45
DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN ... 45
3.2. Diagrama de flujo de la automatización. ... 46
3.2.1. Procedimientos para la programacion del PLC ... 48
3.3. Sistema neumático ... 52
3.4. Planos eléctricos ... 54
3.4.1. Circuito eléctrico entradas discretas 24VDC ... 54
3.4.2. Circuito eléctrico de las salidas del PLC micrologix1200 ... 55
3.4.3. Circuito eléctrico de la etapa de interface entre control y fuerza. ... 57
3.4.4. Circuito de fuerza de los transportadores ... 58
3.5. Costos de materiales ... 62
3.6. Análisis de costos beneficios ... 62
3.7. Análisis detallado de costos de mano de obra RR. HH. ... 64
3.7.1. Cuadro comparativo ... 65
3.8. Gastos generales ... 67
3.9. Flujo de caja ... 67
... 67
3.10. Análisis de retorno ... 68
3.11. Descripción del proyecto ... 68
CONCLUSIONES ... 69
RECOMENDACIONES... 71
BIBLIOGRAFÍA ... 72
Variadores de CA PowerFlex 525 ... 74
Características ... 74
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Principio de envasado en caja ... 11
Figura 2: Mecanismo de cierre de tapa ... 12
Figura 3: Presentación de la web de máquina estuchadora ... 16
Figura 4: Máquina estuchadora de fabricación argentina ... 17
Figura 5: Fajas Intralox de uso sanitario ... 31
Figura 6: Faja de fácil ensamblado, recuperado de www.intralox.com ... 31
Figura 7: PLC micrologix 1200 de la marca Allen Bradley ... 35
Figura 8: MicroLogix con módulos de entradas y salidas discretas ... 36
Figura 9: Esquema básico de la etapa de potencia de un variador de frecuencia .... 38
Figura 10: Variador usado en las fajas transportadoras ... 38
Figura 11: Sensor de taca por fibra óptica ... 39
Figura 12: Sensor de taca de la marca AUTONICS ... 40
Figura 13: Funciones del sensor de fibra óptima ... 41
Figura 14: Equipo de impresión inyección de chorros de la marca Marken Imaje... 42
Figura 15: diagrama de operación básico del sistema de envasado. ... 46
Figura 16: diagrama de flujo de la automatización. ... 47
Figura 17: RSlinx configuración de protocolo RS232. ... 48
Figura 18: RSlinx muestra las características de la comunicación RS232. ... 49
Figura 19: RSlogix500 software de programación de PLC de la gama micrologix. ... 50
Figura 20: RSlogix 500 ... 51
vii
Figura 22: Sistema neumático del proceso a automatizar ... 53
Figura 23: Plano eléctrico de fuentes de energía para control en VAC y VDC ... 54
Figura 24: Circuito de entradas de la envasadora de productos alimenticios ... 55
Figura 25: Circuito eléctrico de las entradas al PLC micrologix 1200 ... 56
Figura 26: Circuito eléctrico de la interface entre la etapa de control y fuerza. ... 57
Figura 27: Transportador del sistema de envasado de avena en caja ... 58
Figura 28: Estructura general del transportador - Mecanismo de pegado. ... 59
Figura 29: Circuito de control e interface entre control y fuerza ... 60
Figura 30: Tablero eléctrico el sistema de envasado. ... 60
viii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Costos de materiales ... 62
Tabla 2: Análisis de costo beneficio. ... 63
Tabla 3: Costo de mano de obra. ... 64
Tabla 4: Cuadro comparativo. ... 66
Tabla 5: Gastos generales ... 67
Tabla 6: Flujo de Caja ... 67
Tabla 7: Análisis de retorno ... 68
ix
RESUMEN
SNACKS AMÉRICA LATINA S.R.L. Comercializa avena de la marca Quaker a nivel
global, en la operación Perú, comercializa en dos presentaciones, en bolsas y en
caja.
En esta oportunidad nos enfocamos en el proceso de envasado de avena en su
presentación en caja, la operación se inició con el envasado manual, a lo largo de
proceso manual surgieron problemas de bajos volúmenes de producción, mala
calidad en la presentación del envasado.
La idea es solucionar los problemas descritos, la necesidad de automatizar el
proceso de envasado, integrando en un solo sistema todo el proceso; la etapa
inyección de pegamento y cierre de tapa, la etapa de codificación y la etapa de
detección de metal.
Se inició buscando referencias de investigaciones anteriores; las informaciones son
limitados de los estudios del tema, razón por las cuales se tomaron informaciones de
páginas web de empresas extranjeras que fabrican máquinas similares.
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