Diseño e implementación de un sistema de control al direccionamiento del flujo de aire para el acarreo de fibra de tabaco

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(1).. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL AL DIRECCIONAMIENTO DEL FLUJO DE AIRE PARA EL ACARREO DE FIBRA DE TABACO. PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y CONTROL. JORGE ENRIQUE AGUILAR VINTIMILLA [email protected]. DIRECTOR: ING. GERMÁN CASTRO MACANCELA, MSc. [email protected] CODIRECTORA: ING. SONIA ARPI HIDALGO [email protected] Quito, Agosto 2011.

(2) .. DECLARACIÓN. Yo, Jorge Enrique Aguilar Vintimilla, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.. Jorge Enrique Aguilar Vintimilla.

(3) .. CERTIFICACIÓN. Certificamos que el presente trabajo fue desarrollado por Jorge Enrique Aguilar Vintimilla, bajo nuestra supervisión. Ing. Germán Castro Macancela MSc. DIRECTOR DEL PROYECTO. Ing. Sonia Arpi Hidalgo CODIRECTORA DEL PROYECTO.

(4) .. AGRADECIMIENTO. A Dios, por haberme permitido tener en cada amanecer a mi familia que a pesar de la distancia han sido los ángeles que me han acompañado en esta bella aventura, llamada formación profesional. A todos mis maestros, quienes supieron difundir su inmensa luz de sabiduría en cada fase de mi formación académica. A los Ingenieros Germán Castro y Sonia Arpi, por su amistad, confianza, paciencia y conocimientos demostrados al guiar este proyecto. A todos quienes de uno u otro modo formaron parte de este trabajo, porque sin su valiosa ayuda ese hermoso sueño no se hubiera convertido en esta maravillosa realidad.. JORGE ENRIQUE.

(5) .. DEDICATORIA. Este trabajo está dedicado a mi Padre Medardo, quien ha sido la luz que ha guiado mi vida; con su infinito amor, comprensión, amistad, apoyo y todas las cualidades que tardaría mi vida enumerándolas, ha formado todo lo bueno que hay en mi alma. Gracias por levantarme cuando estaba caído, por animarme cuando estaba derrotado, por acompañarme cuando estaba solo y por hacer que en cada instante de mi vida haya una razón para seguir adelante. A Dora, por ser ese ángel que me cuidó cuando más lo necesité. A Javier, por hacerme creer que todos los sueños se pueden alcanzar. A Isabel, porque su generosidad y gran corazón no tiene límites. A mi hermano Armando, por enseñarme que la vida está compuesta de muchos matices y todos ellos son igual de importantes. A Deysi y Zenaida, por enseñarme que la constancia y el valor lo vencen todo. A William y Miriam quienes han sido ejemplo de esfuerzo y superación. A todas mis sobrinas, sobrinos, cuñadas, cuñados, y demás familiares que los aprecio infinitamente. A Diana por brindarme incondicionalmente su amor, apoyo y ternura. A todos los amigos, que tuve la suerte de conocer durante mi vida estudiantil. Este trabajo es para todos ustedes.. JORGE ENRIQUE.

(6) .. CONTENIDO. RESUMEN............................................................................................................................... 1. PRESENTACIÓN.....................................................................................................................2. CAPÍTULO 1 MÉTODOS PARA EL ACARREO DE PEQUEÑOS SÓLIDOS 1.1. INTRODUCCIÓN……..…………………………………….................................... 3. 1.2. TRANSPORTADOR DE TORNILLO SIN FIN O DE ROSCA.......................... 4. 1.3. TRANSPORTADOR DE RASQUETAS O DE PALETAS...………………......... 4. 1.4. CINTAS TRANSPORTADORAS……………………………………………..…..... 6. 1.4.1. APLICACIONES DE CINTAS TRANSPORTADORAS....……........................... 7. 1.4.2. VENTAJAS EN EL USO DE CINTAS TRANSPORTADORAS……......……..... 7. 1.5. TRANSPORTADOR DE RODILLOS……...………………………..…………...... 8. 1.5.1. TIPOS DE TRANSPORTADORES DE RODILLOS……………………….......…. 9. 1.5.1.1. Transportadores sin transmisión, gravitacionales………………..….................. 9. 1.5.1.2. Transportadores de transmisión……………………………….....................…..... 9. 1.6. ELEVADOR DE CANGILONES......................................................................... 10.

(7) .. 1.6.1. FUNCIONAMIENTO Y APLICACIONES DE UN ELEVADOR DE CANGILONES............................................................................................... 10. 1.6.2. TIPOS DE ELEVADORES DE CANGILONES................................................. 10. 1.7. TRANSPORTE NEUMÁTICO……………………………………………......…... 12. 1.7.1. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMÁTICO................................................................................................ 13. 1.7.2. TRANSPORTE NEUMÁTICO POR PRESIÓN POSITIVA…............................ 14. 1.7.3. TRANSPORTE NEUMÁTICO POR PRESIÓN NEGATIVA….......................... 15. 1.7.4. TRANSPORTE NEUMÁTICO COMBINADO VACÍO / PRESIÓN.................... 16. 1.8. LOS VENTILADORES………........................................................................... 16. 1.8.1. LOS VENTILADORES INDUSTRIALES…...................................................... 18. 1.8.1.1. Ventiladores axiales…................................................................................... 18. 1.8.1.1.1. Ventiladores helicoidales….............................................................................. 19. 1.8.1.1.2. Ventiladores tubulares...................................................................................... 19. 1.8.1.1.3. Ventiladores turboaxiales con directrices......................................................... 20. 1.8.2. VENTILADORES CENTRÍFUGOS……........................................................... 20. 1.8.2.1. Ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia adelante…...……............. 21. 1.8.2.2. Ventiladores centrífugos de álabes radiales................................................... 21. 1.8.2.3. Ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia atrás………….................. 22. 1.8.2.4. Par en ventiladores centrífugos…..................................................................... 21. 1.8.2.5. Cargas de alta inercia…....................................................................…………. 24. 1.9. CULTIVO DEL TABACO……………….............................................…...……. 24. 1.9.1. Preparación del suelo……...................................................………….............. 25. 1.9.2. Siembra……………………...................................................……….............…. 26. 1.9.3. Desarrollo de la planta……....................................................….............……... 26.

(8) .. 1.9.4. RECOLECCIÓN DE LA HOJA DEL TABACO…………………………………. 27. 1.9.5. PREPARACIÓN DE LA HOJA DEL TABACO…………………………………. 27. 1.9.5.1. Procesado……………………………………………………………………........... 27. 1.9.5.2. Proceso de batido…………………………………………………………….......... 27. 1.9.5.2.1. Área de preselección……………………………………………………………….. 28. 1.9.5.2.2. Área de selección…………………………………………………………………... 28. 1.9.5.2.3. Línea de batido............................................................................................. 29. 1.9.5.2.4. Línea de resecado......................................................................................... 29. 1.9.5.2.5. Área de prensas............................................................................................ 30. CAPITULO 2 DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA MECÁNICA IMPLEMENTADA PARA EL SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN PARA EL ARRASTRE DE HEBRA 2.1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………….... 31. 2.2. FUNCIONAMIENTO ACTUAL DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE CIGARRILLOS……………………………………………………………………... 31. SISTEMA DE COMPENSACIÓN DINÁMICO A LA VELOCIDAD DE ACARREO DE FIBRA DE TABACO…………………………………………….... 36. JUSTIFICACIÓN DEL NUEVO SISTEMA DE SUCCIÓN PARA EL ARRASTRE DE HEBRA…………………………………………………………... 39. 2.4. NUEVO SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN………..………………….... 40. 2.5. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS EN CAMPO….................... 44. 2.5.1. ESTRUCTURA METÁLICA………………………………………………………... 44. 2.5.2. VENTILADOR……………………………………………………………………….. 45. 2.2.1 2.3.

(9) .. 2.5.3. TUBERÍAS…………………………………………………………………………... 46. 2.5.4. VÁLVULA ON/OFF…………………………………………………………………. 46. 2.5.4. VÁLVULA DE COMPENSACIÓN…………………………………………………. 47. 2.6. ENRUTAMIENTO PARA EL CABLEADO ELÉCTRICO DE FUERZAY CONTROL………………………………………………………………………….... 47. 2.6.1. ENRUTAMIENTO PARA EL CABLEADO ELÉCTRICO DE FUERZA………... 47. 2.6.2. ENRUTAMIENTO PARA EL CABLEADO ELÉCTRICO DE CONTROL……... 49. 2.7. INSTALACIÓNES PARALA ALIMENTACIÓN CON AIRE COMPRIMIDO AL NUEVO SISTEMA…………………………………………………………....... 50. INSTALACIÓNES PARA LA TOMA DE SEÑALES NEUMÁTICAS A LA ENTRADA Y SALIDA DE LOS VENTILADORES…………………………….... 51. 2.8. CAPITULO 3 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL PARA EL DIRECCIONAMIENTO DEL FLUJO DE AIRE PARA EL ACARREO DE FIBRA DE TABACO. 3.1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………. 53. 3.2. UBICACIÓN DEL NUEVO SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN PARA EL ACARREO DE FIBRA DE TABACO DENTRO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN…………………………………………………………………….... 53. 3.3. ALCANCE PARA EL NUEVO SISTEMA DE CONTROL……………………... 55. 3.4. LÓGICA DE CONTROL PARA EL NUEVO SISTEMA DE SUCCIÓN.…….... 56. 3.4.1. PRIMERA ETAPA…………………………………………………………………... 57. 3.4.2. SEGUNDA ETAPA………………………………………………………………….. 58. 3.4.3. TERCERA ETAPA………………………………………………………………….. 59. 3.4.4. CUARTA ETAPA……………………………………………………………………. 61. 3.5. DIAGRAMA P & ID DEL SISTEMA ALTERNATIVO PARA EL ACARREO.

(10) .. DE LA FIBRA DE TABACO………………………………………………………. 63. 3.5.1. SECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN 1…………………………….…………….. 64. 3.5.2. SECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN 2……………………..……………………. 64. 3.5.3. SECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN 3………………………..…..……………... 65. 3.5.4. SECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN 4…………….………..………………….... 66. 3.5.5. SECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN 5…………………….…………………….. 66. 3.6. INTEGRACIÓN DE LA LÓGICA DE MANDO A UN CONTROLADOR……... 67. 3.7. SELECCIÓN DEL MODELO DE CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE………………………………………………………………….... 69. 3.8. CARACTERÍSTICAS DEL PLC S7-200 CPU226………………………………. 69. 3.9. INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE STEP7 MICROWIN……...………………... 71. 3.9.1. ASPECTO GENERAL…………………………………………………………….... 71. 3.9.2. COMO INTRODUCIR ÓRDENES……………………………………………….... 72. 3.9.3. COMPONENTES DEL PROYECTO…………………………………………….... 73. 3.9.4. COMPILAR, DESCARGAR Y EJECUTAR EL PROGRAMA EN EL PLC…..... 75. 3.10. DIAGRAMAS ELÉCTRICOS DE FUERZA Y CONTROL…………………….. 77. 3.10.1. DIAGRAMA UNIFILAR DE FUERZA………………………………………......... 77. 3.10.2. DIAGRAMAS DE CONTROL ……………………………………………………... 78. 3.11. CIRCUITO NEUMÁTICO…………………………………………………………... 87. 3.12. SELECCIÓN Y MONTAJE DE LOS COMPONENTES DE FUERZA PARA EL SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN PARA EL ARRASTRE DE HEBRA………………………………………………………………………………. 88. 3.12.1. DIMENSIONAMIENTO DEL CABLEADO ELÉCTRICO DE FUERZA………... 88. 3.12.1.1. Alimentación del tablero eléctrico de control principal “T.C.R.1”………………. 88. 3.12.1.2. Alimentación eléctrica para el motor del Ventilador 2…………………………. 90. 3.12.2. SELECCIÓN Y MONTAJE DE LOS ELEMENTOS DE FUERZA PARA EL TABLERO DE CONTROL PRINCIPAL “T.C.R.1”……………………………….. 92.

(11) .. 3.12.2.1 3.12.2.2. Barras de cobre………………………………………………………………….…. Dimensionamiento de fusibles…………………………………………………….. 92 93. 3.12.2.3. Dimensionamiento del breaker de protección………………………………….... 95. 3.12.2.4. Dimensionamiento de contactores………………………………………………... 96. 3.12.3. SELECCIÓN DEL VARIADOR DE VELOCIDAD PARA EL SISTEMA DE SUCCIÓN PARA EL ARRASTRE DE HEBRA…………………………………... 97. 3.12.3.1. Datos eléctricos del motor…………………………………………………………. 97. 3.12.4. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VARIADOR DE VELOCIDAD IMPLEMENTADO…………………………………………………………………... 98. 3.12.4.1. Fusibles para protección de semiconductores……………………..……………. 99. 3.12.4.2. Supresor de transientes……………………………………………………………. 99. 3.13. SELECCIÓN Y MONTAJE DE LOS ELEMENTOS ELÉCTRICOS DE CONTROL………………………………………………………………………….... 100. 3.14. TABLERO ELECTRONEUMÁTICO “T.C.R.2”…………………………………. 108. 3.14.1. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TABLERO ELECTRONEUMÁTICO “T.C.R.2”…………………………………..……………. 109. 3.14.1.1. Electroválvulas………………………………………………………………………. 109. 3.14.1.2. Controladores / Transmisores de presión……………….……………………….. 110. 3.14.1.3. Rack de borneras de conexión…………………………...……………………….. 112. 3.14.1.4. Relés de estado sólido…………………………………………………..…………. 112. 3.14.1.5. Sensor de presión…………………………………………………………………... 113. 3.14.1.6. Unidad de mantenimiento neumático…………………………………………….. 113. 3.14.1.7. Canaletas…………………………………………………………………………….. 114. 3.14.1.8. Riel DIN………………………………………………………………………………. 114. 3.14.1.9. Terminales para cable tipo talón, pin, horquilla y ojo………………………….... 114. 3.15. MONTAJE DE LIMIT SWITCHES………………………………………………... 115. 3.16. COSTOS DEL SISTEMA DE CONTROL………………………………………... 116.

(12) .. CAPITULO 4 DISEÑO DE LA INTERFÁZ HUMANO – MÁQUINA (HMI). 4.1. INTRODUCCIÓN……………………………………………..…………………….. 118. 4.2. CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN DE LA TERMINAL DE OPERADOR…………………………………………………………………………. 118. 4.3. DATOS TÉCNICOS DE LA TERMINAL DE OPERADOR TP177micro…..... 119. 4.4. INTRODUCCIÓN AL SISTEMA WINCC FLEXIBLE.…………………………... 120. 4.4.1. COMPONENTES DE WINCC FLEXIBLE………………………………………... 121. 4.4.1.1. WinCC flexible Engineering System………………………………………………. 121. 4.4.1.2. WinCC flexible Runtime……………………………………………………………. 121. 4.5. AUTOMATIZACIÓN CON WINCC FLEXIBLE…………...……………………... 122. 4.5.1. CONTROL CON UN PANEL DE OPERADOR………………………………….. 122. 4.5.2. CONTROL CON VARIOS PANELES DE OPERADOR………………………... 123. 4.5.3. SISTEMA HMI CON FUNCIONES CENTRALES…………………….……….... 123. 4.5.4. SOPORTE DE EQUIPOS MÓVILES……………………………………………... 124. 4.6. CONFIGURACIÓN DE UN TERMINAL DE OPERADOR USANDO WINCC FLEXIBLE………………………………………………………………………….... 125. 4.6.1. CREAR UN PROYECTO…………………………………………………………... 126. 4.6.2. CREAR IMÁGENES………………………………………………………………... 128. 4.6.3. CREAR VARIABLES……………………………………………………………….. 129. 4.6.4. CONFIGURAR ENTRADAS Y SALIDAS……………………………………….... 130. 4.6.5. CONFIGURAR AVISOS……………………………………………………………. 131. 4.6.5.1. Configurar avisos de bit…................................................................................. 131.

(13) .. 4.6.5.1.1. Crear un aviso para indicar el estado…………………………………………….. 131. 4.6.6. COMPROBAR EL PROYECTO………………………………………………….... 133. 4.6.7. PROGRAMACIÓN DE LA TERMINAL DE OPERADOR DESDE WINCC FLEXIBLE Y COMUNICACIÓN CON EL PLC S7-200…………………………. 134. 4.7. DESCRIPCIÓN DEL HMI REALIZADO………………………………………….. 139. 4.7.1. PANTALLA INICIAL……………………………………………………………….... 139. 4.7.2. PANTALLA DE MENÚ……………………………………………………………... 140. 4.7.3. REGRESO A LA PANTALLA DE INICIO......................................................... 140. 4.7.4. HABILITACIÓN Y USO DEL BOTÓN IGUALAR FECHA Y HORA………….... 140. 4.7..5. VISUALIZACIÓN DEL ESTADO DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN NEUMÁTICA................................................................................................. 144. 4.7.5.1. Máquinas elaboradoras................................................................................... 144. 4.7.5.2. Modo de Operación Sistema de Alimentación Neumática……………………... 145. 4.7.6. VISUALIZACIÓN DEL ESTADO DE OPERACIÓN DE LOS VENTILADORES……………………………………………………………………. 146. 4.7.6.1. Animación de los Ventiladores........................................................................ 146. 4.7.6.2. Estado de las válvulas manuales exteriores……………………………………... 147. 4.7.7. CONTROL DE ENCENDIDO Y APAGADO DEL VENTILADOR 2……………. 148. 4.7.8. VISUALIZACIÓN DE LAS CONDICIONES INICIALES PARA LA OPERACIÓN DEL VENTILADOR 1………………………………………………. 149. VISUALIZACIÓN DE LAS CONDICIONES INICIALES PARA LA OPERACIÓN DEL VENTILADOR 2………………………………………………. 150. MENSAJES DE FALLO EN LA TERMINAL DE OPERADOR TP1177micro……………………………………………………………………….... 152. LISTADO DE MENSAJES DE FALLO EN EL PANEL DE OPERADOR TP177micro………………………………………………………………………….. 155. 4.7.9. 4.7.10. 4.7.11.

(14) .. CAPITULO 5 ANÁLISIS DE RESULTADOS 5.1. PRUEBAS Y SIMULACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE CONTROL…….... 158. 5.2. PRUEBAS DE LOS TABLEROS DE CONTROL……………………………... 158. 5.2.1. PRUEBAS DE NIVELES DE TENSIÓN………………………………………... 159. 5.2.2. PRUEBAS DEL CABLEADO PARA LAS SEÑALES DE ENTRADA Y SALIDA DEL PLC…………………………………………………………………. 159. 5.3. PRUEBAS DEL SISTEMA MECÁNICO……………………………………….. 159. 5.4. PRUEBAS DE OPERACIÓN DEL VENTILADOR 1………………………... 160. 5.5. PRUEBAS DE OPERACIÓN DEL VENTILADOR 2…………………………. 161. 5.6. PRUEBAS DEL MONITOREO DEL ESTADO DE OPERACIÓN DEL SISTEMA DE ALIMENTACIÓN NEUMÁTICA……………………………….. 163. CAPITULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 6.1. CONCLUSIONES…………………………………………………………………. 164. 6.2. RECOMENTACIONES………………………………………………………….... 165. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………. 167. ANEXOS. ANEXO A DESCRIPCIÓN DE TABLEROS Y MANUALES DEL SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN PARA EL ARRASTRE A.1.-. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DE LOS TABLEROS DEL SISTEMA DE CONTROL.

(15) .. A.2.-. MANUAL DE OPERACIÓN. A.3.-. MANEJO DE LA TERMINAL DE OPERADOR ANEXO B PLANOS MECÁNICOS DEL SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN. ANEXO C DIAGRAMAS DE CONEXIÓN C.1.-. DIAGRAMAS ELÉCTRICOS. C.2.-. DIAGRAMA NEUMÁTICO. ANEXO D DIAGRAMA DE TUBERÍAS E INSTRUMENTACIÓN “P&ID”. ANEXO E DATOS TÉCNICOS Y MANUALES DE LOS PRINCIPALES COMPONENTES DEL SISTEMA ALTERNATIVO DE SUCCIÓN E.1.-. DATOS TÉCNICOS DEL PLC SIEMENS S7-200 CPU226. E.2.-. DATOS TÉCNICOS TERMINAL DE OPERADOR TP177micro. E.3.-. DATOS TÉCNICOS Y MANUAL DE PROGRAMACIÓN DE LOS CONTROLADORES DE PRESIÓN. E.4.-. DATOS TÉCNICOS VARIADOR DE VELOCIDAD. ANEXO F PROGRAMAS DESARROLLADOS F.1.-. PROGRAMA DEL PLC. F.2.-. HMI PANTALLA TÁCTIL.

(16) .. LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO 1 Figura 1.1. Transportador de tornillo………………………………………………………….... 4. Figura 1.2. Transportador de rasquetas…………………………..………………………….... 5. Figura 1.3. Montaje de las paletas en un transportador de rasquetas……………………... 5. Figura 1.4. Cinta transportadora………………………………………………………………... 6. Figura 1.5. Cinta transportadora usada para la minería……………………………………... 7. Figura 1.6. Transporte a largas distancias mediante cinta transportadora……………….... 8. Figura 1.7. Transportador de rodillos…………………………………………………………... 8. Figura 1.8. Transportador de rodillos por gravedad………………………………………….. 9. Figura 1.9. Transportador de transmisión……………………………………………………... 9. Figura 1.10 Elevador de cangilones…………………………………………………………….. 10. Figura 1.11 Tipos de elevadores de cangilones……………………………………………….. 11. Figura 1.12 Sistema de presión positiva……………………………………………………….. 14. Figura 1.13 Sistema de presión negativa………………………………………………………. 15. Figura 1.14 Sistema combinado vacío / presión………………………………………………. 16. Figura 1.15 Ventilador axial de uso residencial……………………………………………….. 17. Figura 1.16 Ventilador centrífugo de uso industrial…………………………………………... 17. Figura 1.17 Ventilador helicoidal………………………………………………………………... 19. Figura 1.18 Ventilador tubular…………………………………………………………………... 19. Figura 1.19 Ventilador turboaxial con directrices……………………………………………... 20. Figura 1.20 Simulación del flujo de aire en un ventilador centrífugo………………………... 20. Figura 1.21 Ventilador centrífugo de álabes curvados hacia delante……………………….. 21. Figura 1.22 Ventilador centrífugo de álabes radiales…………………………………………. 21.

(17) .. Figura 1.23 Ventilador centrífugo de álabes curvados hacia atrás………………………….. 22. Figura 1.24 Ventilador centrífugo – Carga de torque variable……………………………….. 22. Figura 1.25 Relación Velocidad – Par con “Par Variable”……………………………………. 23. Figura 1.26 Cambios de potencia y par en relación a variaciones de velocidad…………... 23. Figura 1.27 Cigarrillos…………………………………………………………………………….. 25. Figura 1.28 Terreno apto para el cultivo del tabaco…………………………………………... 25. Figura 1.29 Semillero de plantas de tabaco……………………………………………………. 26. Figura 1.30 Agricultor, desbotonando las plantas de tabaco……………………………….... 26. Figura 1.31 Recolección de la hoja del tabaco……………………………………………….... 27. Figura 1.32 Línea de producción de hoja de tabaco………………………………………….. 28. CAPÍTULO 2 Figura 2.1. Feeder para el almacenamiento de la fibra del tabaco..................................... 32. Figura 2.2. Transportador de cangilones y fibra de tabaco distribuida uniformemente para su transporte............................................................................................. 32. Figura 2.3. Diagrama funcional de la planta de producción de cigarrillos........................... 33. Figura 2.4. Dispensador de fibra de tabaco........................................................................ 33. Figura 2.5. Tuberías que forman parte del sistema neumático de transporte.................... 34. Figura 2.6. Máquina elaboradora de cigarrillos................................................................... 34. Figura 2.7. Ventilador, filtro de aire y tuberías externas del sistema de transporte neumático..................................................................................................... 35. Figura 2.8. Tableros D.A.N.01 y D.A.N.02.......................................................................... 35. Figura 2.9. Válvulas neumáticas de compensación............................................................ 36. Figura 2.10 Válvula tunning................................................................................................. 37 Figura 2.11 Válvula de mariposa tipo ON/OFF.................................................................... 38. Figura 2.12 Tablero principal de control del sistema de compensación a la velocidad de arrastre de hebra............................................................................................ 38.

(18) .. Figura 2.13 Vista tridimensional del sitio de montaje del nuevo sistema de succión para el arrastre de hebra........................................................................................ 40. Figura 2.14 Simulación del sistema alternativo de succión................................................. 41 Figura 2.15 Simulación del ventilador centrífugo para el sistema alternativo de succión.... 41. Figura 2.16 Simulación de la tubería de descarga de aire a la atmósfera........................... 42. Figura 2.17 Simulación de las nuevas tuberías de succión................................................. 42. Figura 2.18 Simulación de la válvula ON/OFF a la entrada del nuevo ventilador................ 43. Figura 2.19 Simulación de la válvula de mariposa con varios grados de apertura.............. 43. Figura 2.20 Simulación de la estructura metálica para el nuevo sistema de succión.......... 44. Figura 2.21 Estructura metálica instalada............................................................................ 44. Figura 2.22 Ventilador centrífugo......................................................................................... 45. Figura 2.23 Curva de funcionamiento del ventilador centrífugo........................................... 45. Figura 2.24 Tuberías de succión y descarga....................................................................... 46. Figura 2.25 Válvula tipo mariposa tipo ON/OFF.................................................................. 46. Figura 2.26 Válvula tipo mariposa con varios ángulos de apertura / cierre......................... 47. Figura 2.27 Zanja para el tendido de tubería para el cableado eléctrico............................. 48. Figura 2.28 Tubería de PVC tendida para el cableado de control y fuerza......................... 48. Figura 2.29 Tubería metálica rígida para el cableado eléctrico de fuerza........................... 49. Figura 2.30 Tubería metálica flexible con cubierta de PVC para el cableado eléctrico de fuerza................................................................................................................ 49. Figura 2.31 Tubería metálica rígida para el cableado eléctrico de control.......................... 50 Figura 2.32 Tubería metálica para alimentar con aire comprimido al nuevo sistema.......... 51. Figura 2.33 Mangueras de poliuretano para la toma de señales neumáticas..................... 51 Figura 2.34 Mangueras para el intercambio de señales neumáticas entre T2 y T.C.R.2.... 52.

(19) .. CAPÍTULO 3 Figura 3.1. Componentes antiguos de la planta de producción de cigarrillos……………... 54. Figura 3.2. Componentes para el nuevo sistema de succión……………………………….. 55. Figura 3.3. Diagrama de flujo general del sistema de control............................................. 57. Figura 3.4. Diagrama de flujo de la lógica de control, Primera etapa................................. 58. Figura 3.5. Diagrama de flujo de la lógica de control, Segunda etapa................................ 58. Figura 3.6. Diagrama de flujo de la lógica de control, Tercera etapa.................................. 60. Figura 3.7. Diagrama de flujo de la lógica de control, Cuarta etapa................................... 62. Figura 3.8. Diagrama P&ID................................................................................................. 63. Figura 3.9. Sección de instrumentación 1........................................................................... 64. Figura 3.10 Sección de instrumentación 2.......................................................................... 65. Figura 3.11 Sección de instrumentación 3........................................................................... 65. Figura 3.12 Sección de instrumentación 4........................................................................... 66. Figura 3.13 Sección de instrumentación 5........................................................................... 66. Figura 3.14 Diagrama de bloques del sistema de control.................................................... 67. Figura 3.15 Pantalla principal del software STEP7-MICROWIN…………………………….. 71. Figura 3.16 Elementos para introducir órdenes en software STEP7-MICROWIN............... 73. Figura 3.17 Bloque de programa.......................................................................................... 74. Figura 3.18 Tabla de símbolos............................................................................................. 74. Figura 3.19 Referencias cruzadas....................................................................................... 75. Figura 3.20 Ventana de resultados...................................................................................... 75. Figura 3.21 Ventana para cargar el programa en el Autómata............................................ 76. Figura 3.22 Ventana para cargar el programa en MICROWIN........................................... 76. Figura 3.23 Ventana correr el programa en el PLC............................................................. 76.

(20) .. Figura 3.24 Diagrama unifilar de las conexiones eléctricas de fuerza................................. 77. Figura 3.25 Vista frontal, PLC S7-200 CPU226................................................................... 78. Figura 3.26 Circuito del bloque de entradas 1M del PLC..................................................... 79. Figura 3.27 Circuito del bloque de entradas 2M del PLC..................................................... 81. Figura 3.28 Circuito del bloque de salidas 1L y 2L del autómata......................................... 83. Figura 3.29 Circuito del bloque de salidas 3L...................................................................... 85. Figura 3.30 Circuito neumático............................................................................................ 87. Figura 3.31 Cableado eléctrico de fuerza............................................................................ 89. Figura 3.32 Cableado eléctrico para el Ventilador 2............................................................ 92. Figura 3.33 Elementos de fuerza del tablero T.C.R.1.......................................................... 92. Figura 3.34 Barras de cobre de 450 Amperios montadas en el tablero T.C.R.1................. 93. Figura 3.35 Barras de cobre de 225 Amperios.................................................................... 93. Figura 3.36 Fusibles NH 224 Amperios............................................................................... 94. Figura 3.37 Breaker 100 – 250A.......................................................................................... 95. Figura 3.38 Contactores 150 Amperios Clase AC3............................................................. 97. Figura 3.39 Variador de velocidad....................................................................................... 98. Figura 3.40 Fusibles ultrarápidos SITOR - 250A................................................................. 99. Figura 3.41 Supresor de transientes................................................................................... 100 Figura 3.42 Sección de control, tablero T.C.R.1................................................................. 101 Figura 3.43 Distribución de los componentes en el tablero de control................................ 102 Figura 3.44 Panel frontal del tablero de control.................................................................. 102 Figura 3.45 Vista de la sección de control del tablero de control “T.C.R.1”........................ 104 Figura 3.46 Vista frontal del tablero de control “T.C.R.1”.................................................... 106 Figura 3.47 Tablero electro-neumático............................................................................... 108 Figura 3.48 Electroválvula biestable 5/2 NUMATICS.......................................................... 109.

(21) .. Figura 3.49 Controlador / Transmisor de presión................................................................ 111 Figura 3.50 Rack de borneras de conexión tablero T.C.R.2............................................... 112 Figura 3.51 Relés de estado sólido..................................................................................... 112 Figura 3.52 Sensor de presión............................................................................................ 113 Figura 3.53 Unidad de mantenimiento neumático............................................................... 114 Figura 3.54 Finales de carrera............................................................................................ 115. CAPÍTULO 4 Figura 4.1. Estructura modular WinCC flexible.................................................................. 121. Figura 4.2. Sistema monopuesto....................................................................................... 122. Figura 4.3. Sistema multipuesto......................................................................................... 123. Figura 4.4. Sistema HMI con varias funciones centrales................................................... 124. Figura 4.5. Sistema con soporte de equipos móviles......................................................... 125. Figura 4.6. Ventana para la edición de un nuevo proyecto en WinCC flexible.................. 128. Figura 4.7. Ventana con una nueva imagen...................................................................... 129. Figura 4.8. Ventana para la creación de una nueva variable............................................. 129. Figura 4.9. Configuración de variables............................................................................... 130. Figura 4.10 Ventana para la configuración de entradas y salidas...................................... 130. Figura 4.11 Ventana para la configuración de eventos....................................................... 131 Figura 4.12 Ventana para crear un aviso............................................................................ 132 Figura 4.13 Ventana para la configuración del mensaje y tipo de aviso............................. 132 Figura 4.14 Configuración de la variable de aviso.............................................................. 132 Figura 4.15 Selección del bit de disparo del aviso.............................................................. 133 Figura 4.16 Herramienta para comprobar el proyecto........................................................ 133 Figura 4.17 Ventana de resultados..................................................................................... 134 Figura 4.18 Comunicación de los elementos de control..................................................... 134.

(22) .. Figura 4.19 Cable RS 485................................................................................................... 135 Figura 4.20 Cable PC / PPI................................................................................................. 135 Figura 4.21 Árbol del proyecto, conexiones........................................................................ 136 Figura 4.22 Ventana de configuración de la comunicación entre la pantalla y el PLC....... 136 Figura 4.23 Configuración de la comunicación para el PLC en MicroWIN......................... 137 Figura 4.24 Ventana para la transferencia del proyecto desde MicroWIN.......................... 137 Figura 4.25 Configuración de parámetros para la transferencia del proyecto.................... 138 Figura 4.26 Estado de transferencia................................................................................... 138 Figura 4.27 Pantalla inicial HMI........................................................................................... 139 Figura 4.28 Listado de pantallas disponibles en la terminal de operador........................... 140 Figura 4.29 Pantalla para el ingreso de la clave de administrador..................................... 141 Figura 4.30 Teclado alfanumérico virtual............................................................................ 141 Figura 4.31 Pantalla para aceptar la clave ingresada......................................................... 142 Figura 4.32 Pantalla para cambiar la fecha y hora del sistema.......................................... 142 Figura 4.33 Ingreso de los nuevos valores para la fecha y hora del sistema..................... 143 Figura 4.34 Regreso al menú principal............................................................................... 143 Figura 4.35 Ingreso a la pantalla de monitoreo del sistema de alimentación neumática.... 144 Figura 4.36 Monitoreo de las máquinas elaboradoras........................................................ 145 Figura 4.37 Monitoreo del modo de operación del sistema de alimentación neumática..... 145 Figura 4.38 Ingreso a la pantalla de monitoreo del estado de operación de los ventiladores.................................................................................................. 146. Figura 4.39 Imágenes que representan al ventilador en operación.................................... 147 Figura 4.40 Imágenes que representan en estado de conmutación de las válvulas manuales exteriores......................................................................................... 147.

(23) .. Figura 4.41 Ingreso a la pantalla para controlar el arranque/paro del ventilador 2............. 148 Figura 4.42 Pantalla con los controles virtuales para dar las órdenes marcha paro del Ventilador 2...................................................................................................... 148 Figura 4.43 Ingreso a la pantalla con las condiciones iniciales para el. Ventilador 1....... 149. Figura 4.44 Condiciones iniciales para el arranque del Ventilador 1................................ 150 Figura 4.45 Ingreso a la pantalla con las condiciones iniciales para el. Ventilador 2....... 151. Figura 4.46 Condiciones iniciales para el arranque del Ventilador 2................................ 151 Figura 4.47 Pantalla de fallos y alarmas............................................................................. 152 Figura 4.48 Ubicación del mensaje de fallo........................................................................ 153 Figura 4.49 Ayuda sobre el evento de fallo detectado........................................................ 153 Figura 4.50 Acuse de recibo............................................................................................... 154 Figura 4.51 Flechas de desplazamiento............................................................................. 154 Figura 4.52 Número de eventos de fallo............................................................................. 155.

(24) a. LISTA DE TABLAS CAPÍTULO 2 Tabla 2.1. Funcionamiento de las válvulas discretas de compensación........................... 37. CAPÍTULO 3 Tabla 3.1. Características requeridas para el PLC............................................................ 69. Tabla 3.2. Características del PLC S7-200 CPU226AC/DC/RELÉ.................................... 70. Tabla 3.3. Descripción de los elementos conectados en la entrada 1M del PLC………... 80. Tabla 3.4. Descripción de los elementos conectados en la entrada 2M del PLC………... 82. Tabla 3.5. Descripción de los elementos conectados en la salida 1L y 2L del PLC……... 84. Tabla 3.6. Descripción de los elementos conectados en la salida 3L del PLC…………... 86. Tabla 3.7. Características electroválvula NUMATICS...................................................... 110. Tabla 3.8. Características controlador de presión MINDMAN.......................................... 111. Tabla 3.9. Datos técnicos finales de carrera..................................................................... 115. Tabla 3.10 Costos del sistema de control…………………………………………………….. 117. CAPÍTULO 4 Tabla 4.1. Datos técnicos panel TP177micro................................................................... 120. Tabla 4.2. Mensajes de fallo editados en la pantalla TP177micro..1. 157.

(25) 1. RESUMEN. En este trabajo se despliega el diseño e implementación de un sistema de control al direccionamiento del flujo de aire para el acarreo de fibra de tabaco, desarrollado para la empresa Gamma Servicios Electrónicos. El sistema alternativo de arrastre, consta de componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y neumáticos, que permiten su control de acuerdo a los requerimientos de la planta de producción. El sistema de control está gobernado por un PLC que es el encargado de recibir todas las señales del proceso y en base al algoritmo programado en su memoria actuar sobre los diferentes componentes implementados. También se cuenta con una pantalla táctil TP177micro, donde se encuentra programada una Interfaz Humano Máquina (HMI) con el objetivo de tener una visualización gráfica del proceso y brindar al operador un ambiente amigable donde pueda manejar el sistema de succión de una manera segura y eficaz. Los conceptos básicos sobre diferentes tipos de transportadores para pequeños sólidos, tipos de ventiladores industriales y aspectos generales sobre el cultivo y la preparación de la hoja del tabaco, se detallan en la primera etapa. Luego se desarrolla la descripción de los componentes de la planta de producción y su función dentro del proceso productivo además de la implementación estructural, que fue desarrollada por el equipo de mecánico de la empresa, para el correcto funcionamiento del sistema alternativo de arrastre para la fibra del tabaco. En la tercera etapa, se presenta el diseño e implementación del sistema de control para el direccionamiento del flujo de aire para el acarreo de fibra de tabaco, empleando un Controlador Lógico Programable (PLC). Continuando con el trabajo, se describe la implementación de una Interfaz Humano Máquina (HMI) para el monitoreo y visualización del sistema implementado, se indica la configuración de la pantalla táctil usada, así como también una introducción al software de edición del HMI en el panel de operador. Finalmente, se presentan las pruebas, las conclusiones y las recomendaciones del sistema implementado..

(26) 2. PRESENTACIÓN. Con el propósito de mantener el acarreo de la fibra de tabaco de una manera estable y segura en los ductos de transportación de la fibra hasta las máquinas elaboradoras del cigarrillo, la empresa Gamma Servicios Electrónicos, a través del departamento de automatización y diseño de sistemas integrales de control, ha visto la necesidad de implementar un nuevo sistema alternativo y moderno para el arrastre de este insumo mediante la succión de aire, para que la producción sea continua. La importancia para la implementación del proyecto es eliminar los tiempos muertos de producción; ya que actualmente al contar con un solo sistema de generación de vacío para el transporte de la fibra de tabaco no se puede mantener la continuidad del proceso productivo, desembocando en pérdidas económicas por parte de la industria tabacalera. El sistema de control al direccionamiento de la succión de aire, implementa un Controlador Lógico Programable, una terminal de operador tipo Touch Screen y otros equipos necesarios para brindar un sistema seguro, confiable y eficaz sin dejar de ser amigable para el usuario..

(27) 3. CAPÍTULO 1 MÉTODOS PARA EL ACARREO DE PEQUEÑOS SÓLIDOS 1.1 INTRODUCCIÓN Los transportadores son máquinas de uso industrial con diseño en horizontal, en vertical o plano inclinado, que se usan para el transporte continuo de materiales en una trayectoria determinada hasta el punto final o de descarga. Existen diversos tipos de transportadores para pequeños sólidos, y su selección dependerá de varios factores tales como: las características del material a transportar, las características físicas del terreno en donde se realizará la instalación, el proceso de producción, aspectos económicos, factores energéticos, entre otros. Los transportadores tienen una amplia gama de aplicaciones tanto en el ámbito industrial como también en el ámbito comercial y de servicios, es así que mediante estos se realiza el desplazamiento de materiales granulados, agrícolas e industriales, tales como cereales, carbón, minerales, etc., aunque también se pueden usar para transportar personas en recintos cerrados (por ejemplo, en grandes hospitales y ciudades sanitarias). Es por ello que a continuación se analizan los transportadores de tornillo, de rasquetas, por cintas, por rodillos y neumáticos. Otros aspectos que se revisan en el presente capítulo son: tipos de ventiladores industriales, cultivo del tabaco y preparación industrial de la hoja de tabaco..

(28) 4. 1.2 TRANSPORTADOR DE TORNILLO SIN FIN O DE ROSCA El transportador de rosca, conocido como el tornillo sin fin, consiste en un eje de acero sobre el cual se desarrolla una espiral, que gira dentro de un canal como se puede apreciar en la figura 1.1. El eje es propulsado por un motor y el acople se produce a través de engranajes o cadenas.. Este transportador es utilizado para el movimiento de materiales abrasivos y no abrasivos, en horizontal y oblicuo con pendiente no superior a los 30º. Puede transportar cereales, carbón, arena, piedra, etc. La longitud máxima de transporte no debe superar los 30 metros, pues más allá de esa distancia los esfuerzos de torsión que se producen son muy elevados. El diámetro máximo a utilizar es de 0,60 metros.. Figura 1.1 Transportador de tornillo.. 1.3 TRANSPORTADOR DE RASQUETAS O DE PALETAS Como se grafica en la figura 1.2, el transportador de rasquetas consiste en un canal por el que se desplazan paletas, cuya sección se ajusta a la del canal. El material a transportar se ubica entre las paletas y con el movimiento de éstas se va desplazando..

(29) 5. Las paletas se encuentran unidas a una o dos cadenas sin fin, que se mueven como consecuencia de la tracción en las ruedas dentadas de los extremos del transportador, de los cuales el uno o los dos extremos son motorizados. Las paletas generalmente son de acero y están dispuestas a distancias iguales a lo largo de la cadena.. Como se puede ver en la figura 1.3, las paletas suelen estar suspendidas apoyando los extremos de las mismas con ruedas sobre rieles o calzas sobre guías. La velocidad de las cadenas se encuentra entre 6 y 60 metros/min, aunque la más frecuente es de 30 metros/min.. Figura 1.2 Transportador de rasquetas.. Figura 1.3 Montaje de las paletas en un transportador de rasquetas..

(30) 6. Los transportadores de paletas se utilizan para transporte en horizontal y oblicuo hasta un ángulo no mayor de 30 grados (en algunos casos puede llegar hasta 45 grados); se usan para transportar materiales en trozos no abrasivos, una aplicación muy importante es la del transporte de granos (cereales) en elevadores. No se deben aplicar al transporte de materiales abrasivos (tales como piedras partidas y clinker de cemento), por el gran desgaste que se produce en el equipo.. 1.4 CINTAS TRANSPORTADORAS Una cinta transportadora es un sistema de transporte continuo formado básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores.. La banda es arrastrada por fricción por uno de los tambores, que a su vez es accionado por un motor. El otro tambor suele girar libre, sin ningún tipo de accionamiento, y su función es servir de retorno a la banda. La banda es soportada por rodillos entre los dos tambores, ver figura 1.4.. Figura 1.4 Cinta transportadora. Debido al movimiento del transportador, el material depositado sobre la cinta es transportado hacia el tambor de accionamiento donde la banda gira y da la vuelta en sentido contrario. En esta zona el material depositado sobre la cinta es vertido fuera de la misma debido a la acción de la gravedad..

(31) 7. 1.4.1 APLICACIONES DE CINTAS TRANSPORTADORAS Las cintas transportadoras se usan principalmente para transportar materiales granulados, agrícolas e industriales, tales como cereales, carbón, minerales, etc., ver figura 1.5, aunque también se pueden usar para transportar personas en recintos cerrados por ejemplo en grandes hospitales y ciudades sanitarias, o también para cargar o descargar buques cargueros o camiones. Para transportar material por terreno inclinado se usan unas secciones llamadas cintas elevadoras. La cinta transportadora más larga del mundo está en el Sáhara Occidental, tiene 100 km de longitud y va desde las minas de fosfatos de Bu Craa hasta la costa sur de El Aaiún. La cinta transportadora simple más larga tiene 17 km y se usa para transportar caliza y pizarra desde Meghalaya (India) hasta Sylhet (Bangladesh).. Figura 1.5 Cinta transportadora usada para la minería.. 1.4.2 VENTAJAS EN EL USO DE CINTAS TRANSPORTADORAS Las cintas transportadoras presentan los siguientes atributos: •. Permiten el transporte de materiales a gran distancia, figura 1.6. •. Se adaptan al terreno. •. Tienen una gran capacidad de transporte. •. Permiten transportar un variedad grande de materiales.

(32) 8. •. Es posible la carga y la descarga en cualquier punto del trazado. •. Se puede desplazar. •. No altera el producto transportado. Figura 1.6 Transporte a largas distancias mediante cinta transportadora.. 1.5 TRANSPORTADOR DE RODILLOS Los transportadores de rodillo Figura 1.7 (camino de rodillos) se emplean para transportar diversas cargas envasadas y por piezas, es decir, conjuntos y piezas de las máquinas y mecanismos, moldes de fundición, cajas, vigas laminadas, maderas, tubos, planchas metálicas, cargas a granel de envases, etc. Los transportadores de este tipo se emplean ampliamente en los talleres de preparación y mecánicos de las fábricas de construcción de maquinaria, en los talleres de laminado de las fábricas metalúrgicas, en las empresas de industria ligera, alimentaria, en los almacenes de transporte y de mercancía.. Figura 1.7 Transportador de rodillos..

(33) 9. 1.5.1 TIPOS DE TRANSPORTADORES DE RODILLOS Los transportadores de rodillo por sus particularidades constructivas se dividen en dos tipos principales independientes, que son: 1.5.1.1 Transportadores sin transmisión, gravitacionales Como se puede observar en la figura 1.9, en este tipo de transportadores el movimiento de la carga se produce bajo la acción del propio peso, como consecuencia de una pequeña inclinación de la superficie del transportador hacia el lado del movimiento.. Figura 1.9 Transportador de rodillos por gravedad. 1.5.1.2 Transportadores de transmisión En este tipo de transportadores Figura 1.10, los rodillos son accionados directamente desde un motor eléctrico o a través de transmisiones dentadas, por cadena, por correas y por cables desde una transmisión general. Este tipo de transportadores es ideal para el manejo de objetos de servicio pesado.. Figura 1.10 Transportador de transmisión..

(34) 10. 1.6 ELEVADOR DE CANGILONES El elevador de cangilones consiste en una cadena (o cinta) sin fin que en sus extremos cuentan con una rueda dentada (o polea). A dicha cadena van unidos cangilones (baldes) a intervalos uniformes. La rueda dentada superior es motora y la inferior es conducida. El accionamiento de la rueda motora está dado por un motor a través de un reductor de velocidad, ver figura 1.11.. Figura 1.11 Elevador de cangilones. 1.6.1 FUNCIONAMIENTO Y APLICACIONES DE UN ELEVADOR DE CANGILONES Los cangilones toman el material a transportar en la parte inferior, con el balde que viene invertido, gira y asciende hasta la cabeza superior donde lo descarga.. Este transportador se utiliza para elevar granos, carbón, cenizas, cemento, minerales y rocas en trozos, etc. Efectúa transportes en vertical y con inclinación superior a 45 grados. Es de frecuente uso en elevadores de granos portuarios y silos de campaña.. 1.6.2 TIPOS DE ELEVADORES DE CANGILONES Los elevadores de cangilones tienen tres formas distintas de descarga que se utilizan según los materiales a transportar..

(35) 11. La descarga centrífuga es usada para materiales livianos y secos (granos); la descarga continua, suele utilizarse ya sea para el transporte de granos o en las dragas para la elevación de arena húmeda y la descarga por gravedad, que se utiliza para materiales pesados y pegajosos.. En la Figura 1.12, se observan los tres tipos de descarga. Cabe señalar que la descarga centrífuga se practica con elevadores de cinta y de cadena, la descarga continua donde cada cangilón descarga su material sobre la parte posterior del que lo precede, se construye con una o dos cadenas, y la descarga por gravedad se practica con dos cadenas.. Figura 1.12 Tipos de elevadores de cangilones..

(36) 12. 1.7 TRANSPORTE NEUMÁTICO Los sistemas de transporte neumático se utilizan ampliamente en la industria para transportar materiales secos, finos y a granel porque son extremadamente versátiles, adecuados y económicos para muchos procesos. El transporte neumático de sólidos se ha practicado por más de un siglo en el mundo y hoy en día se puede encontrar sistemas de este tipo en las más variadas industrias como: la minería, industria del cemento y construcción, química y farmacéutica, plásticos, de alimentos, papel, vidrio, energía, etc.. El objetivo principal de un sistema de transporte neumático es transportar materiales sólidos a granel desde un punto a otro por medio de un flujo de gas a presión, ya sea positiva o negativa, y a través de una cañería.. Materiales particulados finos en el rango de los micrones hasta partículas de 20 mm se pueden transportar en forma horizontal y/o vertical desde algunos metros hasta máximo dos kilómetros de distancia, y con capacidades de hasta 1000 t/h a través de cañerías de hasta 500 mm de diámetro.. La principal ventaja del transporte neumático de sólidos a granel es que los sistemas son cerrados, y por lo tanto, no-contaminantes. El material transportado se “encierra” totalmente dentro de la cañería, lo cual protege al producto del medio ambiente y viceversa (al medio ambiente del producto en caso de transportar materiales peligrosos, explosivos, tóxicos, biológicos, etc.). Además, son sistemas muy limpios, adecuados para muchos y variados procesos, flexibles para cambiar de dirección y requieren de un reducido espacio.. Dentro de las desventajas es importante destacar que no todos los materiales se pueden transportar neumáticamente a través de cañerías, sino sólo aquellos materiales secos, no cohesivos, de fácil escurrimiento libre por gravedad, y.