OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN EN LINEAS DE LLENADO …
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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO Facultad de ingeniería. OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN EN LINEAS DE LLENADO DE LATAS Y BOTELLAS EN MICROCERVECERÍA AEC S.A. MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA. Autor: Luciano Vignolo. Profesor Guía: Alex Yau. Santiago de Chile, 2019
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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
Facultad de ingeniería.
OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN EN LINEAS DE LLENADO DE
LATAS Y BOTELLAS EN MICROCERVECERÍA AEC S.A.
MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN
AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA.
Autor:
Luciano Vignolo.
Profesor Guía:
Alex Yau.
Santiago de Chile, 2019
2
UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
Facultad de ingeniería.
DECLARACIÓN DE ORIGINALIDAD
Yo, Luciano Vicente Vignolo Donoso, declaro que este documento no incorpora material
de otros autores sin identificar debidamente la fuente.
Santiago, diciembre 2019
_______________________
Firma del Alumno
3
Dedico este trabajo a mi familia, pareja y amigos presentes en esta etapa.
4
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a profesores que intentan aportar de la mejor manera el desarrollo de los futuros
estudiantes y dejan el corazón en ello.
También a las nuevas comunidades en plataformas digitales que están dispuestos a difundir el
conocimiento sin intereses y al alcance de todos quienes lo aprovechan.
A mi suegro quien me abrió las puertas de la fábrica donde se basa el proyecto.
5
ÍNDICE
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................... 4
RESUMEN ................................................................................................................................. 12
ABASTRACT ............................................................................................................................ 13
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO ................................................ 14
1.1 Introducción ..................................................................................................................... 14
1.2 Formulación del Problema ............................................................................................... 15
1.3 Discusión bibliográfica .................................................................................................... 16
1.4 Contribución del Trabajo ................................................................................................. 18
1.5 Objetivos del Proyecto ..................................................................................................... 19
1.5.1 Objetivo General ........................................................................................................... 19
1.5.2 Objetivos Específicos .................................................................................................... 19
1.6 Organización y Presentación del Trabajo .................................................................... 20
CAPÍTULO II: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................... 21
2.1 Descripción de la Unidad bajo Estudio ............................................................................ 21
2.2 Marco del Proyecto .......................................................................................................... 26
2.3 Descripción de Problemas y Oportunidades de Mejora ................................................... 30
2.4 Alcances y Limitaciones .................................................................................................. 32
2.5 Análisis FODA ................................................................................................................. 33
2.6 Normativa y Leyes Asociadas al Proyecto ....................................................................... 34
CAPÍTULO III: MARCO TEÓRICO ........................................................................................ 36
3.1 Descripción de Componentes ........................................................................................... 36
3.1.1 Controlador .................................................................................................................... 36
3.1.2 Fuente de Alimentación ................................................................................................ 37
3.1.3 Switch Ethernet ............................................................................................................. 38
6
3.1.4 HMI ............................................................................................................................... 39
3.1.5 Variador de Frecuencia ................................................................................................. 40
3.1.6 Motor AC ...................................................................................................................... 41
3.1.7 Sensor Fotoeléctrico ...................................................................................................... 42
3.2 Red de Comunicación ...................................................................................................... 43
3.2.1 Profinet .......................................................................................................................... 43
3.2.2 Pirámide de Automatización Industrial ......................................................................... 45
3.2.3 Diagrama de Comunicación del Proyecto ..................................................................... 47
3.3 Costos del Proyecto .......................................................................................................... 48
CAPÍTULO IV: DESARROLLO DEL PROYECTO ............................................................... 49
4.1 Interfaz HMI ..................................................................................................................... 49
4.2 Programa de Control ........................................................................................................ 56
4.2.1 Bloque de Función de Botellas ...................................................................................... 57
4.2.2 Bloque de Función de Latas .......................................................................................... 58
4.2.3 Bloque de Función de Montacarga ................................................................................ 60
4.2.4 Operación de Montacarga ............................................................................................. 61
4.2.5 Data Log ........................................................................................................................ 62
4.3 Acceso Web ...................................................................................................................... 64
4.3.1 Página Web ................................................................................................................... 64
4.4 Esquemas de Conexiones ................................................................................................. 67
4.4.1 Conexión de Comunicación .......................................................................................... 67
4.4.2 Conexión de Entradas y Salidas .................................................................................... 68
4.4.3 Circuito Eléctrico del Prototipo ..................................................................................... 70
4.4.4 Circuito Eléctrico Real .................................................................................................. 71
4.4.4 Configuración Variador de Frecuencia ......................................................................... 72
7
4.5 Prototipo de Despaletizado................................................................................................... 74
4.5.1 Características del Equipo ............................................................................................. 74
4.5.2 Funcionamiento del Equipo .......................................................................................... 77
4.6 Pruebas de Funcionamiento ................................................................................................. 79
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y ALCANCES FUTUROS .............................................. 83
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ....................................................................................... 85
ANEXOS .................................................................................................................................... 87
A) Main PLC Siemens ...................................................................................................... 88
B) Código función Macro Excel ....................................................................................... 92
C) Tabla de registro .......................................................................................................... 98
D) Código HTML Sitio Web ............................................................................................ 99
E) Código CSS de estilos ................................................................................................ 101
F) Circuito de activación de motores .............................................................................. 102
8
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Diagrama de proceso ....................................................................................................... 21
Figura 2 Molido .............................................................................................................................. 22
Figura 3 Hidratación ....................................................................................................................... 22
Figura 4 Maceración ....................................................................................................................... 23
Figura 5 Filtrado ............................................................................................................................. 23
Figura 6 Enfriamiento .................................................................................................................... 24
Figura 7 Fermentación ................................................................................................................... 24
Figura 8 Maduración ...................................................................................................................... 25
Figura 9 Almacenamiento .............................................................................................................. 25
Figura 10 Envasado ........................................................................................................................ 26
Figura 11 Línea de Botellas ........................................................................................................... 27
Figura 12 Línea de Latas ................................................................................................................ 28
Figura 13 Pallet de Latas ................................................................................................................ 28
Figura 14 Rampa de Entrada .......................................................................................................... 29
Figura 15 Cañerías de Agua ........................................................................................................... 29
Figura 16 Latas Dañadas ................................................................................................................ 31
Figura 17 Siemens S7-1200 ........................................................................................................... 36
Figura 18 PM 1207 ......................................................................................................................... 37
Figura 19 Switch Ethernet .............................................................................................................. 38
Figura 20 HMI ................................................................................................................................ 39
Figura 21 D700 Mitsubishi ............................................................................................................ 40
Figura 22 Motor AC ....................................................................................................................... 41
Figura 23 Sensor Óptico ................................................................................................................. 42
Figura 24 Profinet ........................................................................................................................... 43
Figura 25 Topologías Profinet ........................................................................................................ 44
Figura 26 Pirámide de Automatización .......................................................................................... 45
Figura 27 Diagrama Comunicación ............................................................................................... 47
Figura 28 Home HMI ..................................................................................................................... 49
Figura 29 Interfaz Botellas ............................................................................................................. 50
Figura 30 Interfaz Latas ................................................................................................................. 51
9
Figura 31 Interfaz Completo .......................................................................................................... 52
Figura 32 Interfaz Montacarga ....................................................................................................... 53
Figura 33 Alarma Montacarga ....................................................................................................... 54
Figura 34 Autenticación ................................................................................................................. 55
Figura 35 Árbol de Bloques ........................................................................................................... 56
Figura 36 FB Botellas .................................................................................................................... 57
Figura 37 FB Latas ......................................................................................................................... 58
Figura 38 FB Montacarga .............................................................................................................. 60
Figura 39 Operación del Montacarga ............................................................................................. 61
Figura 40 Registro Web ................................................................................................................. 62
Figura 41 DataLogCreate ............................................................................................................... 62
Figura 42 DataLogOpen ................................................................................................................. 63
Figura 43 DataLogWrite ................................................................................................................ 63
Figura 44 Enlace de Archivo .......................................................................................................... 65
Figura 45 Macro ............................................................................................................................. 65
Figura 46 Tabla de Registro ........................................................................................................... 66
Figura 47 Tabla de Registro ........................................................................................................... 66
Figura 48 Direcciones IP ................................................................................................................ 67
Figura 49 Conexión Sensores ......................................................................................................... 68
Figura 50 Circuito Prototipo .......................................................................................................... 70
Figura 51 Circuito Unifilar ............................................................................................................. 71
Figura 52 Jumper Source ................................................................................................................ 72
Figura 53 Terminales Variador ...................................................................................................... 72
Figura 54 Prototipo ......................................................................................................................... 74
Figura 55 Pallet de Latas ................................................................................................................ 74
Figura 56 Motor de Elevación ........................................................................................................ 75
Figura 57 Pala de Barrido ............................................................................................................... 75
Figura 58 Sensores Fotoeléctricos .................................................................................................. 76
Figura 59 Tablero Eléctrico ............................................................................................................ 76
Figura 60 Interfáz Montacarga ....................................................................................................... 77
Figura 61 Pulsador de Inicio .......................................................................................................... 77
10
Figura 62 Posición de Espera ......................................................................................................... 78
Figura 63 Continuación de Rutina ................................................................................................. 78
Figura 64 Final de Rutina ............................................................................................................... 79
Figura 65 Ingreso de Botellas ......................................................................................................... 79
Figura 66 Salida de Botellas ........................................................................................................... 80
Figura 67 Lectura Errónea .............................................................................................................. 80
Figura 68 Página Web .................................................................................................................... 81
Figura 69 Circuito de Elevación................................................................................................... 102
Figura 70 Circuito de Descenso ................................................................................................... 103
Figura 71 Circuito de Barrido ...................................................................................................... 104
Figura 72 Circuito de Retroceso ................................................................................................... 104
11
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 FODA ................................................................................................................................ 33
Tabla 2 Costos del Proyecto .......................................................... ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 3 Salidas Digitales ................................................................................................................ 68
Tabla 4 Salidas Digitales ................................................................................................................ 69
Tabla 5 Parámetros Variador .......................................................................................................... 73
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RESUMEN
Este proyecto busca implementar una mejora a las líneas de embotellado y enlatado de
Microcervecería AEC S.A., actualmente para estas líneas se realiza un registro manual de los
productos elaborados, siendo una forma lenta y no del todo confiable. El objetivo del proyecto es
entregar una solución automatizada a este modo de operar, mediante la incorporación de un sistema
SCADA1, el cual permite conocer en todo momento de la jornada la cantidad de productos
elaborados, y así entregar datos confiables y oportunos para su análisis. Además, el proyecto
incluye un sistema de despaletizado de latas automático, el cual agiliza el proceso manual.
El desarrollo del proyecto está basado en las plataformas de Siemens, Step 7 y WinCC.
Conjuntamente con el uso del controlador Siemens S7-1200 y el display KTP600 para entregar un
entorno gráfico de las variables del proceso. Estos dispositivos cuentan con comunicación Profinet,
por lo que se utilizó este estándar para el intercambio de datos.
Finalmente, se realizaron pruebas de funcionamiento dentro de la empresa con los equipos
montados en el proceso, además se construyó un prototipo del sistema de despaletizado simulando
el control de este.
1 SCADA: acrónimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión, Control y Adquisición de Datos)
13
ABASTRACT
This project seeks to implement an improvement to the bottling and canning lines of
Microcervecería AEC S.A., currently for these lines is a manual record of the products produced,
being a slow and not entirely reliable. The objective of the project is to deliver an automated
solution to this way of operating, through the incorporation of a SCADA 2system, which allows to
know at all times of the day the number of products produced, and thus deliver reliable and timely
data for analysis. In addition, the project includes a system of automatic depalletizing of cans,
which streamlines the manual process.
The development of the project is based on the platforms of Siemens, Step 7 and WinCC. Together
with the use of the Siemens S7-1200 controller and the KTP600 display to deliver a graphical
environment of the process variables. These devices have Profinet communication, so this standard
was used for the exchange of data.
Finally, performance tests were carried out within the company with the equipment assembled in
the process, and a prototype of the depalletised system was built simulating the control of this.
2SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition
14
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO
En este capítulo, se realiza una introducción al argumento del proyecto.
1.1 Introducción
Pensar en una industria que no busque expandirse, mejorar su tecnología y calidad hoy en día es
algo ilógico, dada la alta competitividad del mercado, además de la aparición de nuevas marcas
emergentes como lo es en el caso de las cervecerías artesanales. La fuerte influencia de las redes
sociales en cuanto a publicidad en la actualidad es un factor importante, convirtiéndose en uno de
los canales publicitarios de mayor auge, esto sumado al fácil acceso a este medio permite la
aparición de nuevos competidores constantemente.
Dentro del mercado de la cerveza artesanal los consumidores suelen ser más exigentes, por ende,
la calidad de los productos es un factor determinante. Esta circunstancia es influyente a la hora de
adquirir nuevo equipamiento para optimizar el proceso.
Microcervecería AEC S.A. se cataloga como una pequeña empresa según la clasificación chilena,
pero en vías de expansión lo que deja la puerta abierta al desarrollo de nuevas propuestas. La
motivación de este proyecto es buscar mediante la automatización, una mejora y optimización de
la capacidad productiva de la planta, ya que hoy en día no se encuentra cerca de trabajar al máximo
de su capacidad. Por otro lado, el desarrollo de mejoras en el proceso productivo entrega
confiabilidad incluso a otras marcas para elaborar sus productos dentro de las instalaciones de la
planta.
Este documento entregará las bases para el proceso de automatización de la planta, cuya idea
principal es realizar la integración del manejo de datos de la producción, permitiendo además
compartir dichos datos con los diferentes niveles administrativos, ayudando así en la toma de
decisiones.
15
1.2 Formulación del Problema
Actualmente “Mestra” es la principal marca de los productos elaborados en Microcerveceria AEC
S.A. la que incluyen todas sus variedades de sabores y formatos. Según sus registros para los días
de mayor productividad el número de botellas alcanza las 15.000 unidades diarias, mientras que en
los días de envasado de latas el numero llega a 16.000 unidades. El problema principal radica
justamente para estos días y se torna una complicación, ya que es un nivel de producción alto para
el personal de la planta, el cual debe velar por llevar un correcto control de calidad y asegurar el
estándar de los productos.
Derivado de la situación anterior cabe destacar que no se lleva un monitoreo ni registro de la
producción, por lo que durante el proceso se desconoce de información tal como, cuantos productos
han sido completados, a qué hora comenzó el funcionamiento de las líneas de envasado, cuantos
productos fueron rechazados y desechados durante el día, entre otros. Esto se traduce en que no es
posible documentar la pérdida de insumos durante el proceso de envasado, lo que conlleva a gastos
mayores en operación, incertidumbre del rendimiento real de la empresa y; estancamiento en planes
de mejora.
Otro de los problemas que actualmente posee la planta y que este proyecto también abarcará es el
proceso de despaletizado de latas para su incorporación a la línea de lavado, para este proceso la
empresa actualmente cuenta con un montacarga controlado por un operador, esta actividad se
realiza de forma manual en su totalidad impidiendo que el operador pueda realizar otra tarea
paralela durante la jornada. Esta práctica resulta incómoda para el operador, dado que debe acceder
a la torre del montacarga por una escalera lateral y así empujar las latas hacia la línea. Es importante
destacar que, durante esta labor parte de las latas caen desde la torre golpeándose y dañándose,
imposibilitando así su posterior uso.
16
1.3 Discusión bibliográfica
Dentro de los puntos iniciales de la automatización de procesos industriales se destacan los modelos
de producción, uno de los primeros en aparecer y de mayor renombre dentro del siglo XX fue el
modelo de producción en serie incorporado por Henry Ford, dicho modelo nace de la necesidad de
optimizar la producción desde el punto de vista de acotar los tiempos, reducir volumen de reservas
de materia prima y aumentar la productividad diaria. Una de las técnicas usadas fue la cadena de
montaje, según Alberto Riesco-Sanz (2014) en su artículo, Fordismo y (post) fordismo, señala que:
“La más famosa fue la cadena de montaje, es decir, la secuenciación de las distintas fases del
proceso de trabajo y su interconexión por medio de una cinta transportadora que no sólo permitía
luchar contra la “holgazanería” de los trabajadores (el ritmo de trabajo quedaba ahora sujeto al
movimiento de las máquinas), sino también contra la pérdida de tiempo de los materiales al
desplazarse (los componentes del proceso de trabajo quedaban ahora sincronizados).”. De esto
se desprende un importante concepto como “secuenciación”.
Si bien gran parte de la industria que invierte en automatización busca una mejor rentabilidad,
existe también otro factor clave que es la calidad, esto permite un posicionamiento en el mercado
y distinción. Luis Alfredo (2019), en su artículo, Importancia de la automatización y control de
procesos industriales, expresa que “La automatización y control de procesos se presenta como una
gran oportunidad para la mejora de la calidad del producto que se está produciendo, en términos
de cumplir con las especificaciones dadas, evitando grandes desviaciones que se darían frente a
un proceso manual.”. Esto dentro de un mercado globalizado permite cumplir con los estándares
de calidad solicitados en diferentes países.
Es común escuchar sobre las ventajas sobre automatizar un proceso, constantemente la industria
va creciendo y esto implica nuevos desafíos, que aborda el desarrollo tecnológico de la
automatización. En esto hace hincapié Esteban González Aguirre (2011), en el artículo,
Automatización de procesos, describe que “los beneficios están ampliamente documentados y
consisten en que las capacidades de la producción aumentan, se tiene una reducción sustancial de
la energía, incrementa el desempeño y la calidad del producto final, reduce el desgaste de los
equipos, entre otros.”.
17
Pero no todo puede ser beneficioso plenamente, en sí, automatizar es un proceso complejo donde
interviene un abundante número de variables que se deben monitorear y controlar, además al ser
esto un área relativamente reciente, se encuentra en constante desarrollo. Grup MCR (2016), en el
artículo, Ventajas y desventajas de la automatización industrial, expresan que “El personal
necesario para gestionar procesos automatizados es más especializado, por lo que puede ser más
difícil de encontrar y más caro de contratar.”. Tal como nuevas tecnologías se desarrollan cada
año, también es necesario capacitar especialistas para emplearlas en nuevos procesos.
Otro factor importante es la actualización, tanto de sistemas como de los equipos, representando
una nueva inversión de parte de la empresa en la renovación de componentes y capacitación de
personal. Esto no es un proceso corto, pero en el tiempo significará un bien. Fernando Gariazzo
(2019), en el artículo, Enfrentando la reticencia al cambio tecnológico, comenta que “En muchas
ocasiones, como proveedores de diversas industrias, encontramos un fuerte rechazo a equipos y
sistemas que representan una evolución frente a la tecnología instalada, muchas veces hace varios
años. Más allá de la problemática técnica -propia de la provisión de tecnología-, esta aversión al
cambio pasa por la personalidad del responsable de la decisión de compra.”.
Finalizando esta discusión bibliográfica, se puede resumir que la tendencia de la tecnología en la
automatización de procesos ha sido similar, desde su inicio hasta la actualidad, y que
probablemente continúe así hacia el futuro.
18
1.4 Contribución del Trabajo
Este trabajo contribuirá a una mejora en el sistema de envasado actual que posee Micorcervecería
AEC S.A., permitiendo en un futuro disponer de ambas líneas de envasado de la planta trabajar
simultáneamente, significando un aumento de la capacidad productiva. Además, entrega la
posibilidad de obtener datos del proceso en todo momento, facilitando así el realizar análisis y
gestión de la producción.
Se integra igualmente el sistema de despaletizado automático, el cual mantiene un constante
ingreso de latas a la línea de envasado. El desarrollo de este sistema permite disponer del operador
encargado de esta labor para otra actividad dentro de la planta.
19
1.5 Objetivos del Proyecto
A continuación, se describe el objetivo general y los objetivos específicos del proyecto.
1.5.1 Objetivo General
Optimizar el sistema de envasado de productos, mejorando su productividad y permitiendo
comunicar el estado del proceso con el área de planificación.
1.5.2 Objetivos Específicos
Para el proyecto, se consideran los siguientes objetivos específicos:
• Incorporar un dispositivo HMI en la línea de producción para que el operador pueda
visualizar el estado de la elaboración.
• Implementar un sistema SCADA que permita un fácil manejo de la información del
proceso, mejorando el registro de la producción diaria.
• Dar acceso a los datos de producción a dispositivos conectados dentro de la misma red
local.
• Automatizar el proceso de despaletizado al inicio de la línea de envasado de latas.
20
1.6 Organización y Presentación del Trabajo
La organización del trabajo esta descrita de la siguiente manera:
Comienza en el Capítulo I donde se realiza una introducción al tema, se presenta la problemática a
resolver y se incluye una breve discusión bibliográfica, donde se analiza en base a opiniones de
expertos el avance en el área de desarrollo de este proyecto. Finalmente se señala la contribución
que aporta el proyecto y se describen sus objetivos.
En el Capítulo II, se profundiza en la problemática y sus soluciones particulares, además se realiza
una descripción de todos los procesos que se realizan en la planta de producción de cerveza,
también se destacan las ventajas y desventajas de su realización. Finalmente, se indican las normas
a considerar para la implementación.
Luego en el Capítulo III, se incluye el marco teórico donde se detallan los materiales y componentes
a utilizar para la implementación del proyecto, también se describe la comunicación que tendrán
los equipos, además de incluir sus valores en un pequeño estudio de mercado.
En el Capítulo IV, se desarrolla la metodología utilizada, se describe la programación y la
comunicación entre los elementos en base a una simulación que será de ayuda a la puesta en
marcha.
Finalmente, en el Capítulo V se analizan los resultados obtenidos para dar una conclusión general
del proyecto desarrollado, también se contempla indicar las proyecciones que pueda tener el
proyecto a futuro.
21
CAPÍTULO II: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En este capítulo se profundizará en los aspectos generales de la planta en que se realizara el
proyecto, se detallarán sus problemas actuales y sus respectivas soluciones.
2.1 Descripción de la Unidad bajo Estudio
El proyecto se llevará a cabo dentro de una planta de elaboración de cerveza artesanal, donde se
realiza el proceso de producción completo, desde la materia prima hasta el producto final envasado.
La figura 1 muestra las 9 etapas del proceso.
A continuación, se describen las características de cada parte del proceso:
1) Molido: La cebada malteada es comprimida entre los cilindros del molino de grano,
evitando destruir la cáscara, ya que ésta servirá de lecho filtrante en la operación de
clarificación del mosto, a la vez que se transforma el interior del grano en una harina lo más
fina posible.
Figura 1 Diagrama de proceso
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
22
Figura 3 Hidratación
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
2) Hidratación: Una vez se ha molido el grano de cereal, se mezcla con agua para preparar el
mosto cervecero. El agua es el ingrediente mayoritario representando entre el 85%-90% del
contenido de la cerveza final.
Figura 2 Molido
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
23
3) Maceración: La malta se mezcla con el agua a diferentes tiempos y temperaturas,
produciendo las transformaciones necesarias para convertir el almidón en azúcares
fermentables. La mayoría de ellos se consumirán durante la fermentación convirtiéndose
en alcohol y CO2. Sin embargo, casi una cuarta parte de los azúcares no son fermentables,
por lo que se mantendrán, contribuyendo a dar cuerpo, sabor y dulzor a la cerveza.
4) Filtrado: Acabada la maceración se procede a filtrar el mosto, ya que contiene muchas
partículas en suspensión que serían un obstáculo para la fermentación posterior.
Figura 4 Maceración
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
Figura 5 Filtrado
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
24
Figura 6 Enfriamiento
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
Figura 7 Fermentación
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
5) Enfriamiento: En función del estilo de cerveza, lager o ale, el mosto ha de permanecer a
una u otra temperatura. Esto se debe a que cada levadura trabaja en unas condiciones
distintas.
6) Fermentación: Consiste en añadir las levaduras al mosto frío, las levaduras consumen en
primer lugar oxígeno, tras lo cual empieza la fermentación propiamente dicha, que puede
tener lugar a alta o baja temperatura. A las 24 horas de comenzar el proceso, se forma una
capa de espuma en la superficie que indica que la fermentación evoluciona correctamente
25
Figura 8 Maduración
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
7) Maduración: La maduración o “lagering” es el proceso mediante el cual se somete a una
cerveza recién elaborada (también llamada cerveza verde) a un período de reposo con la
finalidad de equilibrar su sabor y afinar sus características.
8) Almacenamiento: La cerveza luego de ser debidamente filtrada se almacena en estanques
de 20.000 litros, a la espera de ser envasada. Desde este punto el producto se encuentra
preparado para el consumo.
Figura 9 Almacenamiento
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
26
Figura 10 Envasado
Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
9) Envasado: Finalmente la cerveza es envasada en los diferentes formatos disponibles,
botellas, latas y barriles de 30 y 50 litros.
2.2 Marco del Proyecto
El desarrollo del proyecto se centrará en el área de envasado de latas y botellas, actualmente la
planta trabaja de lunes a viernes solo un turno diario de ocho horas con una hora de colación para
los operadores, en la cual se detienen completamente las líneas de producción.
El proceso de botellas está a cargo de 5 operadores los cuales realizan las funciones de ingreso de
botellas vacías a la línea; operación de máquinas de lavado, llenado y sellado; control de calidad;
empaquetado y paletizado, en esta última área es donde se realiza un registro manual de unidades
terminadas. Según estos registros para los días de mayor productividad el número de botellas
alcanza las 15.000 unidades diarias.
El tipo de botella utilizada corresponde a la botella de vidrio Baviera de color ámbar de 330ml, sus
dimensiones son de 224mm de altura, 60.5mm de diámetro y un peso de 235grs. La velocidad en
que estas se desplazan por las cadenas transportadoras es de 0,15 m/s.
El sector donde intervendrá el desarrollo del proyecto será la entrada de botellas vacías y salida de
botellas completadas, en el cual se hará una supervisión y registro de unidades. La figura 11
muestra ambas líneas.
27
Figura 11 Línea de Botellas
Para el caso del proceso de latas también está a cargo de 5 operadores los cuales realizan las
funciones de operación del montacarga de despaletizado; operación de máquinas de lavado, llenado
y sellado; control de calidad; empaquetado y paletizado, en esta última área es donde se realiza un
registro manual de unidades terminadas. Según estos registros para los días de mayor productividad
el número de latas alcanza las 16.000 unidades diarias.
Las latas son compuestas de una aleación de aluminio, su pared posee un grosor de 80 micrómetros
y tienen una capacidad de 350ml, sus dimensiones son de 123mm de alto, 67mm de ancho y un
peso de 15grs. La velocidad en que estas se desplazan por las cadenas transportadoras es de 0,15
m/s.
El sector donde intervendrá el desarrollo del proyecto será la entrada de latas vacías y la salida de
latas completadas empaquetadas en “sixpack”. La figura 12 muestra la salida de la línea de latas.
28
Figura 13 Pallet de Latas
Además, para el proceso de latas se busca automatizar el proceso de despaletizado e ingreso a la
línea de llenado. Los pallets de latas con los que trabajan poseen 21 filas con 180 latas cada una,
esto entrega un total de 3780 latas por pallet. Un pallet completo alcanza una altura de 2,8m
Figura 12 Línea de Latas
29
La rampa de entrada a la línea tiene una altura de 2,75m y los operadores ingresan a ella utilizando
la escalera lateral. Desde esta zona el operador desplaza fila a fila las latas para su ingreso.
Para el avance de las latas por la rampa de ingreso se utiliza un sistema de rocío de agua
presurizada.
Figura 14 Rampa de Entrada
Figura 15 Cañerías de Agua
30
2.3 Descripción de Problemas y Oportunidades de Mejora
El desarrollo del proyecto se enfoca en resolver puntualmente las siguientes problemáticas:
• Desconocimiento de la cantidad de producción durante el proceso:
Actualmente en la planta no existe un sistema de monitoreo de la producción en ninguna de las
líneas de envasado, lo que implica que no se disponga de ningún tipo de registro salvo el que se
realice de forma manual. Por otra parte, luego de la fase de llenado del producto se realiza un
control de calidad manual, en donde los productos que no cumplen con el estándar de calidad son
desechados, pero no son contabilizados.
De este sistema de trabajo surge la problemática de que dificultosamente se puede evaluar la
productividad del proceso de envasado, el no manejar estos datos implica que no sea posible
documentar la perdida de insumos y por ende no determinar gastos operacionales, por otro lado,
existe incertidumbre sobre la capacidad real del rendimiento de la planta, estas situaciones
obstaculizan diseñar planes de mejora al proceso productivo
También dentro de su actividad la planta presta servicios a otras empresas cerveceras para elaborar
sus productos en sus instalaciones, el disponer de mayor cantidad de información para los clientes
significará mayor confiabilidad en el proceso.
La solución que se propone consiste en realizar un conteo de los elementos que ingresan a la línea
como también los que salen terminados a bodega. Estos datos serán captados por el PLC, que
mediante un sistema SCADA serán almacenados y comunicados hacia la oficina de planificación
de la planta. Conjuntamente estos datos podrán ser visualizados a un costado del proceso por parte
de los operadores mediante una pantalla HMI.
31
• Despaletizado de latas:
En el presente, la tarea de despaletizado de latas para su ingreso a la línea de llenado es realizada
de forma manual por un operador, esta labor resulta ser altamente extenuante y compleja, debido a
que el operador realiza esta tarea en paralelo a la de armado de cajas al final de la línea de envasado
y no puede descuidar ninguna de estas.
Para extraer las latas del pallet se utiliza un montacarga el cual eleva el pallet hasta la altura de la
entrada de la línea de proceso, una vez alcanzada la posición de entrada el operador arrastra la fila
superior de latas hacía una rampa por la cual estas descienden hasta la zona de lavado. El principal
problema de esto es que durante la ejecución de la tarea muchas latas quedan atrapadas entre las
paredes del montacarga o caen de la torre abollándose, también es muy común que estas latas
dañadas ingresen a la línea de llenado y detengan el proceso, ya que, las máquinas de llenado no
pueden trabajar correctamente con estas latas dañadas.
Otro factor que se involucra en este proceso es que para el descenso de latas por la rampa de entrada
se utiliza un sistema de rocío de agua a presión, el cual muchas veces expulsa las latas fuera de la
rampa debido a su excesiva magnitud. Otra consecuencia de este sistema es el enorme desperdicio
de agua potable el cual cae fuera de la rampa y solo permite reutilizar un 60% del agua impulsada
a la línea.
Figura 16 Latas Dañadas
32
La solución que propone el proyecto es la de automatizar el proceso de despaletizado mediante un
sistema mecánico de barrido, el cual realizará el ingreso de latas a la línea de forma controlada
evitando que estas se dañen. Además, libera al operador de esta tarea puesto que la solución hará
el ingreso completo del pallet a la línea.
2.4 Alcances y Limitaciones
El proyecto está diseñado para ser implementado en la planta de elaboración de Microcervecería
AEC S.A., por lo tanto, las pruebas de funcionamiento y obtención de datos serán realizadas
directamente en ella en una jornada de producción. Parte de los equipos utilizados serán facilitados
por la universidad y serán montados en las líneas de proceso de forma provisoria.
El proceso de despaletizado será realizado mediante la construcción de un prototipo a escala, que
simulará el funcionamiento real del montacarga existente en la planta, integrando el sistema de
solución propuesto. Esta parte del proyecto se ejecutará de esta manera dado que realizar su
implementación significa una inversión importante para la empresa y debe ser aprobada
previamente por la administración.
El control de este prototipo se realizará a través del mismo controlador lógico utilizado para el
proyecto real, además contará con el mismo tipo de sensores industriales, esto con el fin de que la
simulación sea una representación fiable de la propuesta de control presentada.
33
2.5 Análisis FODA
En la siguiente tabla se realiza una descripción de las fortalezas, oportunidades, debilidades y
amenazas del proyecto.
Tabla 1 FODA
FORTALEZAS DEBILIDADES
• Permite una comunicación entre los
diferentes niveles jerárquicos de los
dispositivos de la red industrial,
mediante la conexión Profinet.
• Permite realizar un registro de la
productividad diaria, gracias a la
adquisición y transmisión de datos.
• El diseño de la red industrial y la
instalación de los componentes
comienza desde cero, ya que
actualmente dentro de la línea de
procesos no hay componentes
destinados labores similares a las del
proyecto.
• La inversión inicial para llevar a cabo
el proyecto es alta.
OPORTUNIDADES AMENAZAS
• Posibilidad de establecer comunicación
con otros controladores aislados dentro
de la planta, mediante comunicación
Profinet.
• Posibilidad de añadir un sistema de
control de calidad a la línea de
envasado.
• Eventuales detenciones del proceso
durante el periodo de puesta en marcha
del proyecto.
• Posible oposición de los operadores a la
incorporación de nueva tecnología, por
temor a ser reemplazados.
34
2.6 Normativa y Leyes Asociadas al Proyecto
• Norma IEC 61439-1/IEC 61439-2.
Estas normas están asociadas a la construcción de los tableros de baja tensión (menor a 1000 V).
Contemplan los siguientes puntos:
1. Verificación de límites de calentamiento.
2. Verificación de propiedades dieléctricas.
3. Verificación de resistencia a cortocircuitos.
4. Verificación de la eficacia del circuito de protección.
5. Verificación de distancias de aislación y líneas de fuga.
6. Verificación del funcionamiento mecánico.
7. Verificación del grado de protección.
8. Verificación de la resistencia de materiales y partes.
35
• Norma Eléctrica 4/2003
Esta Norma tiene por objeto fijar las condiciones mínimas de seguridad que deben cumplir las
instalaciones eléctricas de consumo en baja tensión, con el fin de salvaguardar a las personas que
las operan o hacen uso de ellas y preservar el medio ambiente en que han sido construidas.
Esta norma abarca los siguientes puntos:
1. Instalaciones.
2. Tableros.
3. Alimentadores.
4. Materiales y sistemas de canalizaciones.
5. Medidas de protección contra tensiones peligrosas.
6. Puestas a tierra.
7. Instalaciones de alumbrado.
8. Instalaciones de fuerza.
9. Sistemas de autogeneración.
10. Instalaciones en Hospitales.
11. Instalaciones en servicios e islas de expendio de gasolina.
12. Instalaciones en áreas de pintura y procesos de acabado.
13. Instalaciones en construcciones prefabricadas.
14. Instalaciones provisionales.
36
Figura 17 Siemens S7-1200
Recuperado de: https://www.solucionesyservicios.biz/Controladores-SIMATIC/Controladores-
Modulares/SIMATIC-S7-1200/CPU-1200
CAPÍTULO III: MARCO TEÓRICO
En este capítulo, se describe los equipos utilizados en el proyecto, se esquematiza el tipo de
comunicación que utilizan y se incluyen los costos asociados a estos.
3.1 Descripción de Componentes
A continuación, se entrega una descripción técnica de los componentes del proyecto.
3.1.1 Controlador
El controlador utilizado en el proyecto corresponde al PLC Siemens S7-1200, en este caso la
versión de CPU 1214C DC/DC/DC. Corresponde a un controlador del tipo modular, de tamaño
reducido y buena capacidad de procesamiento.
Una de las características más relevantes para el diseño de nuestro proyecto es la comunicación
Profinet, este equipo cuenta con puerto de comunicación.
Otras características:
• 14 entradas digitales 24 V DC
• 10 salidas digitales 24 V DC
• Entradas analógicas 0-10 V
37
Figura 18 PM 1207
Recuperado de: https://www.calimport.cl/productos/1/6/960-pm-1207-fuente-de-poder-
24vdc-2-5a
• Alimentación 24 V DC
• Memoria programa / datos 100 KB
3.1.2 Fuente de Alimentación
La fuente de alimentación para el controlador corresponde al modelo PM-1207 de la marca
Siemens, capaz de suministrar 24 VDC y 2.5 A
Otras Características:
• Rendimiento: > 82%
• Índice/Clase de protección: IP-20/Clase 1
• Alimentación: 120 / 230V AC
• Dimensiones (mm.): 75 x 125 x 125
• Salida: 24V DC / 2,5 Amp.
38
Figura 19 Switch Ethernet
Recuperado de: https://www.automation24.biz/compact-switch-module-siemens-csm-1277-6gk7277-1aa10-
0aa0
3.1.3 Switch Ethernet
El switch que permite la interconexión entre los dispositivos ethernet corresponde al modelo CSM
1277 de la marca Siemens.
Otras características:
• 4 puertos RJ45
• Velocidad de transferencia de 10/100 Mbit/s
• Alimentación 24V DC
• Consumo 70mA
• IP 20
• Plug and play
39
3.1.4 HMI
El panel digital que exhibirá el estado del proceso en el campo corresponde al modelo KTP600
Basic Color PN de la marca Siemens.
Otras características:
• Manejo con teclado/táctil
• Pantalla TFT de 6"
• 256 colores
• Interfaz PROFINET
• Configurable a partir de WinCC flexible 2008 SP2 Compact/ WinCC Basic V10.5/ STEP
7 Basic V10.5
• Alimentación 24 VDC, 0.35 A.
Figura 20 HMI
Recuperado de: http://www.sklep.aps.pl/en/simatic-dotykowy-panel-operatorski-ktp600-basic-color-dp-
ekran-5-7-6av6647-0ac11-3ax0.html
40
Figura 21 D700 Mitsubishi
Recuperado de: https://www.peea.com.mx/cotizar/variadores-de-frecuencia/mitsubishi/fr-d700/
3.1.5 Variador de Frecuencia
El variador usado en este proyecto corresponde al modelo FR-D720-025-NA de la marca
Mitsubishi. Este equipo cumplirá con la función de controlar la velocidad y sentido de giro del
motor usado para el despaletizado.
Otras características:
• Entrada y salida trifásica de 200-240VAC
• Operación simple, control remoto o control digital integrado
• Circuito de corte del freno integrado
• El UTR Modbus se incluye como estándar a través del puerto RJ45
• 150% de torque a 1 Hz y 200% de torque a 3 Hz usando el control del vector de flujo
magnético de uso general
• Control de excitación óptimo para aumentar el ahorro energético cuando el motor no está
cargado
• Función de búsqueda de frecuencia para captar una carga rodante
• Control oscilante que permite la señal de posición para controlar la tensión del rodillo
• Función de contraseña para la protección de la definición de parámetros
41
3.1.6 Motor AC
El motor usado en el proyecto corresponde al modelo Siemens 1La7 T 0.5 HP 6 P B5. Será
adaptado para trabajar con un tornillo sín fin, y realizar la tarea de despaletizado.
Otras características:
• Polos: 6.
• Potencia: 0.375 KW – 0.5 HP.
• Voltaje: 380 V.
• Velocidad: 1000 RPM.
• Índice de protección IP: 55.
Figura 22 Motor AC
Recuperado de: https://seaing.cl/motores-electricos/1406-motor-siemens-1la7-t-05-hp-2-p-b5.html
42
Figura 23 Sensor Óptico
Recuperado de: http://minhphat65.com/cam-bien-quang-omron-e3f3-d12-300mm-
719.html
3.1.7 Sensor Fotoeléctrico
El sensor utilizado será el modelo E3F3-R81 de la marca Omron, es un sensor fotoeléctrico reflex
del tipo PNP, para el proyecto se necesitarán 7.
Otras características:
• Alimentación 10-30 VDC
• Métrica 18 mm
• Carcaza plástica roscada
• Alcance 3 m
• PNP, NA/NC (seleccionable por cable)
• IP67, temp. -25...+55ºC
• Luz roja
43
Figura 24 Profinet
Recuperado de: https://docplayer.net/61486174-Profibus-profinet-diagnostics-vidyut-gandhi-
link-vue-systems-pte-ltd-unrestricted.html
3.2 Red de Comunicación
3.2.1 Profinet
Profinet es un estándar de comunicación industrial, también conocido como ethernet industrial.
Cuenta con las funciones de TCP/IP y está diseñado para el intercambio de datos entre dispositivos
de una red, incluyendo todos los niveles.
A pesar de ser ampliamente avalado por Siemens, Profinet es compatible con las demás marcas de
controladores industriales. Una característica importante de este sistema es la velocidad en el envío
de datos, permitiendo comunicación en tiempo real. El diseño de su conexión por cable está
diseñado para trabajar en entornos industriales, por lo que se determina que son elementos robustos.
Sus terminales convencionales son del tipo RJ45, por lo que es posible conectarlo a cualquier
computador de uso normal, también posee terminales del tipo M12 que ofrecen un índice de
protección mayor (IP).
44
Con Profinet es posible integrar más de una topología de red, como lo son las topologías de anillo,
estrella o bus. Se observa un ejemplo en la figura 25.
La tecnología Profinet logra abarcar la red completa de automatización, hasta el nivel más bajo. La
conectividad con los dispositivos de campo presenta gran cantidad de ventajas, como un acceso a
estos dispositivos desde otras redes. También facilita la planificación de labores de mantenimiento
predictivo, según el registro de ciclos de trabajo de los actuadores.
Figura 25 Topologías Profinet
Recuperado de: http://karlagaona.blogspot.com/2015_10_01_archive.html?view=classic
45
Figura 26 Pirámide de Automatización
Recuperado de: https://www.seika.com.mx/5-niveles-de-la-automatizacion-industrial/
3.2.2 Pirámide de Automatización Industrial
La pirámide de automatización es una representación jerarquizada de los niveles de operación en
una industria, en la figura 26 se muestran sus niveles.
Descripción de los niveles desde la base a la cúspide:
• Primer nivel (nivel de campo):
En este nivel se encuentran los sensores y actuadores del proceso automático, generalmente estos
componentes están preparados para operar en condiciones adversas, y su control se limita a esta
zona. La tarea de los sensores es obtener los datos de las diferentes variables, mientras que la tarea
de los actuadores es intervenir directamente el proceso.
• Segundo nivel (nivel de control):
En este nivel se encuentran los PLC y diferentes computadores destinados al control, estos
dispositivos ejecutan rutinas previamente configuradas. Trabajan en conjunto con los dispositivos
de campo, obtienen información del proceso desde los sensores y actúan sobre este mediante los
actuadores. Los controladores también son capaces de comunicarse con otros, y de transmitir datos
a niveles superiores.
46
• Tercer nivel (nivel de supervisión):
Corresponde a los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA o Supervisory
Control And Data Acquisition según sus siglas en ingles). Estos sistemas reciben información del
proceso desde el nivel de control y realizan una representación gráfica de estos datos mediante
pantallas, también conocidas como HMI (Human-Machine Interface). Pueden trabajar con datos
históricos y con datos en tiempo real.
• Cuarto nivel (nivel de planificación):
Este nivel se encarga de controlar y supervisar la producción total de una planta, permite organizar
los ciclos de trabajo para producir u optimizar los productos finales gracias a los datos adquiridos
de niveles inferiores. También se le conoce como sistema MES (Manufacturing Execution System).
• Quinto nivel (nivel de gestión):
En este nivel se encuentran los sistemas de gestión integral de la empresa o ERP (Enterprise
Resource Planning), estos sistemas facilitan la información para la toma de decisiones relacionadas
con el rubro de la empresa, apoyan labores de compra, venta, inventarios, gestionando también los
procesos de producción.
47
3.2.3 Diagrama de Comunicación del Proyecto
En la figura 27 se muestra el diagrama de comunicación entre los equipos del proyecto y los niveles
en que se encuentran.
La comunicación entre el nivel de control y el nivel de campo se realiza mediante señales digitales
de 24 volts. En los niveles superiores la comunicación se realiza a través del protocolo Profinet,
los equipos son interconectados mediante el switch CSM 1277.
Solo es posible actuar sobre el control del proceso hasta el nivel de supervisión, ya que el nivel de
planificación únicamente permite realizar una lectura de la información del proceso.
Figura 27 Diagrama Comunicación
48
Tabla 2 Costos de Materiales
3.3 Costos del Proyecto
En la siguiente tabla se muestran los valores de los principales elementos usados en el proyecto.
49
CAPÍTULO IV: DESARROLLO DEL PROYECTO
En este capítulo se detalla la construcción del proyecto, su conexionado y formas de operación.
Las pruebas de funcionamiento se realizaron de dos formas, una en el ambiente real con los equipos
trabajando en su capacidad habitual y otras en simulación a escala con la construcción de un
prototipo del equipo. Se incluye el conexionado para ambos sistemas.
4.1 Interfaz HMI
La pantalla KTP600 se ubicará en la puerta del tablero de control, permitiendo conocer el estado
del proceso en tiempo real. Esta pantalla se opera de manera táctil, por lo que los operadores pueden
acceder directamente a ella. A continuación, se describe su modo de operación.
• Pantalla de inicio:
Al encender el equipo este arrancará con la pantalla mostrada en la figura 28, se desplegarán las
opciones del proceso que desea monitorear en conjunto con las teclas de navegación, estas últimas
ubicadas en la zona inferior de la pantalla simbolizadas por el icono de una casa para volver al
inicio y la tecla de apagado para el cierre de sesión, estas opciones estarán disponibles en todas las
ventanas.
Figura 28 Home HMI
50
Las opciones del menú permiten acceder al estado de la línea de botellas, de latas o ambas
simultáneamente. Además de conocer el estado de operación del montacarga de despaletizado.
• Botellas:
Al ingresar a la opción de botellas se mostrará la siguiente imagen correspondiente a la figura 29,
donde es posible conocer el número total de botellas ingresadas a la línea de envasado, el número
total de botellas correctamente terminadas y además el número total de botellas rechazadas a lo
largo de la línea de producción.
Los botones sobre el tiempo de ejecución permiten realizar control de este, es posible pausar y
reanudar el reloj de proceso además de reiniciarlo, esta última opción requiere autorización por
contraseña.
Figura 29 Interfaz Botellas
51
• Latas:
Al ingresar a la opción de latas se mostrará la siguiente imagen correspondiente a la figura 30,
donde es posible conocer el número total de latas ingresadas a la línea de envasado, el número total
de latas correctamente terminadas y además el número total de latas rechazadas a lo largo de la
línea de producción.
Los botones sobre el tiempo de ejecución permiten realizar control de este, es posible pausar y
reanudar el reloj de proceso además de reiniciarlo, esta última opción requiere autorización por
contraseña.
Figura 30 Interfaz Latas
52
• Total Terminadas:
Al ingresar a la opción de proceso completo se visualiza la siguiente imagen correspondiente a la
figura 31, en esta ventana es posible obtener los datos de latas y botellas terminadas correctamente
de forma simultánea incluyendo el tiempo de ejecución de este.
Figura 31 Interfaz Completo
53
• Montacarga:
Esta ventana permite conocer el estado de la operación del montacarga de despaletizado de latas,
entrega la información del modo de operación seleccionado que puede ser automático o manual,
también entrega el número de barridos completados por el motor y el tiempo de ejecución del
proceso de latas.
Figura 32 Interfaz Montacarga
54
Esta ventana incluirá alarmas cuando ocurran determinados eventos, estas serán exhibidas en
indicadores visuales como se muestran en la figura 33.
En el centro de la pantalla parpadeará el icono de parada de emergencia cuando esta esté accionada.
La alerta de “Reactivar” aparece cuando un pallet ya se ha terminado y es necesario que el operador
de grúa horquilla haga el reemplazo. Una vez reemplazado y asegurado el pallet el operador deberá
oprimir un pulsador al costado del montacarga el cual confirma la reactivación de la rutina
automática.
El modo manual o automático se activa mediante un selector ubicado junto a la parada de
emergencia. Cuando el modo manual es activado el montacarga solo se operará mediante el control
remoto del tecle eléctrico, permitiendo subir o bajar la carga, pero no realizar el barrido.
Figura 33 Alarma Montacarga
55
Figura 34 Autenticación
Finalmente, al momento de dar termino a la jornada es necesario cerrar la sesión, para esto se debe
presionar el icono rojo en la zona inferior derecha de la pantalla, inmediatamente aparecerá la
solicitud de ingresar usuario autorizado. Una vez ingresados se dará permiso para terminar la
sesión.
56
Figura 35 Árbol de Bloques
4.2 Programa de Control
El programa de control del PLC fue realizado mediante el software TIA Portal v14 de la marca
Siemens correspondiente al controlador utilizado. El lenguaje empleado en la programación fue de
Escalera y Bloques de función.
En la figura 35 es posible observar todos los bloques utilizados en la lógica de programación
desplegados; se incluye funciones, bloques de funciones y los respectivos bloques de datos.
A continuación, se describe en detalle las funciones de los principales bloques del programa,
señalando su interacción con las entradas y salidas físicas.
57
4.2.1 Bloque de Función de Botellas
Este bloque es el encargado de llevar el registro del número de botellas que son operadas en la línea
de llenado. Gracias a este bloque es posible conocer el número de botellas vacías que ingresan para
su llenado, también permite conocer el número de botellas que son llenadas correctamente, y que
aprueban el control de calidad final para su puesta en venta. Contando con estos datos es posible
conocer también la cantidad de botellas que fueron rechazadas durante el circuito.
Todos estos valores se guardan en variables del tipo “Double” que posteriormente son transferidos
a la interfaz HMI de campo y en la página web del servidor del PLC.
Figura 36 FB Botellas
58
Las entradas del bloque corresponden a dos sensores ópticos instalados en la línea de llenado, uno
al comienzo y otro al final de esta. Las señales de entrada están dadas por la detección de los flancos
positivos de estos, permitiendo así una lectura correcta de los datos.
Para dar inicio a la ejecución del bloque es necesario hacerlo desde la pantalla HMI, de lo contrario
no se activará el sistema de registro. El bloque contabiliza el tiempo transcurrido durante su
ejecución pudiendo este pausarse y reanudarse posteriormente.
Finalmente, para dar inicio a una nueva jornada o nueva variedad de producción es necesario
accionar la función de “Reset” para volver a 0 los datos de botellas y el tiempo transcurrido.
Los datos de salida del bloque tienen la característica de ser “Remanentes”, esto quiere decir que
frente alguna falla eléctrica o desactivación del controlador estos datos permanecerán guardados
en la memoria al momento de volver a iniciar.
4.2.2 Bloque de Función de Latas
Figura 37 FB Latas
59
Este bloque posee características casi idénticas al bloque de registro de botellas, es el encargado de
llevar el registro del número de latas que son operadas en la línea de llenado. Gracias a este bloque
es posible conocer el número de latas vacías que ingresan para su llenado, también permite conocer
el número de latas que completan exitosamente el circuito de llenado, y que aprueban el control de
calidad final para la puesta en venta. Contando con estos datos es posible conocer también la
cantidad de latas que fueron rechazadas durante el circuito.
Todos estos valores se guardan en variables del tipo “Double” que posteriormente son transferidos
a la interfaz HMI de campo y en la página web del servidor del PLC.
Las entradas del bloque corresponden a un sensor óptico y a un switch de accionamiento mecánico
instalados en la línea de llenado, uno al comienzo y otro al final de esta. Las señales de entrada
están dadas por la detección de los flancos positivos de estos, permitiendo así una lectura correcta
de los datos.
Para dar inicio a la ejecución del bloque es necesario hacerlo desde la pantalla HMI, de lo contrario
no se activará el sistema de registro. El bloque contabiliza el tiempo transcurrido durante su
ejecución pudiendo este pausarse y reanudarse posteriormente. Es necesario que este bloque se esté
ejecutando para activar el siguiente bloque de “Montacarga”.
Finalmente, para dar inicio a una nueva jornada o nueva variedad de producción es necesario
accionar la función de “Reset” para volver a 0 los datos de latas y el tiempo transcurrido.
Los datos de salida del bloque tienen la característica de ser “Remanentes”, esto quiere decir que
frente alguna falla eléctrica o desactivación del controlador estos datos permanecerán guardados
en la memoria al momento de volver a iniciar.
60
4.2.3 Bloque de Función de Montacarga
Este bloque realiza el control automático del despaletizado del montacarga, dentro de sus entradas
se encuentran los diferentes sensores de posición que indican al bloque en qué fase de la secuencia
se encuentra. Además, dentro de las entradas están las condiciones previas que se deben cumplir
para el funcionamiento automático.
Las salidas del bloque accionan secuencialmente los motores que ejecutan el trabajo de elevación
y descenso de la jaula de pallet como también el barrido y retroceso de la pala de empuje. También
como salida se incluye el tiempo de ejecución del bloque y el número de barridos realizados como
datos estadísticos para su análisis.
Figura 38 FB Montacarga
61
4.2.4 Operación de Montacarga
Para disponer del funcionamiento automático del montacarga se deben cumplir ciertas condiciones
indicadas en la figura 21.
Dentro de estas se incluye:
• Selector debe encontrarse en modo automático.
• Parada de emergencia desactivada.
• Pulsador de inicio de rutina activado.
• Bloque de registro de latas activo.
• Detección de déficit de latas en el ingreso de la línea.
Figura 39 Operación del Montacarga
62
Figura 41 DataLogCreate
4.2.5 Data Log
Las funciones de la instrucción Data Log permiten llevar a cabo un registro de las variables de
procesos, estas instrucciones están contenidas en el bloque de función llamado “Registro web”.
La primera instrucción que debe ejecutarse es DataLogCreate, al ejecutarse creará un nuevo archivo
de registro con los parámetros definidos previamente en el bloque de datos asociado a la
instrucción. En la figura 41 se observa la configuración realizada.
Figura 40 Registro Web
63
Figura 43 DataLogWrite
La siguiente instrucción de la secuencia es DataLogOpen la cual permite el acceso a un registro de
datos especifico. La configuración del parámetro MODE en 1 asigna la función de comenzar a
escribir el registro desde 0 cada vez que se active esta instrucción. En caso de algún fallo inesperado
del sistema eléctrico que desenergice al PLC esta instrucción iniciará un nuevo registro en blanco,
es por eso que se ha añadido un segundo archivo de registro que funciona en paralelo al archivo
original con la condición de que nunca se reinicia, solo va sobrescribiendo el dato más antiguo.
La última instrucción de la secuencia es DataLogWrite, que al ser ejecutada realizará la escritura
de los datos en el archivo de registro. Para activar la función debe estar activa alguna de las líneas
de envasado con el fin de evitar guardar datos irrelevantes. El parámetro REQ está asociado a un
tren de pulsos que activa el registro cada 10 minutos evitando así la sobrecarga de información.
Figura 42 DataLogOpen
64
4.3 Acceso Web
Una interesante característica del PLC siemens S7-1200 es que puede ser utilizado como servidor
web, esta propiedad se habilita desde la ventana de configuraciones, luego para acceder a su página
de inicio se debe ingresar la dirección IP del PLC en cualquier navegador.
4.3.1 Página Web
Al estar conectado el PLC a la red local se podrá acceder al servidor desde cualquier dispositivo
conectado en la misma red, sin embargo, para realizar alguna modificación se deberá acceder por
contraseña.
Para realizar una rápida consulta al estado del proceso se ha diseñado un sitio web en el cual se
muestran los datos de producción de ambas líneas de envasado, estos datos se refrescan cada 5
segundos.
65
Figura 44 Enlace de Archivo
Figura 45 Macro
Para una cómoda descarga de los datos se ha incluido el ícono de una flecha apuntando el interior
de una caja, al darle click se descarga automáticamente el archivo de registro creado desde la
instrucción DataLog. Otra opción es añadir un enlace directo en la barra de marcadores del
navegador el cual realizara la misma acción.
Este archivo viene en formato .csv (comma separated values) lo que para el usuario final es poco
práctico. Para dar solución a esta problemática se ha elaborado un archivo en el software Excel el
cual contiene una función Macro en la cual es necesario hacer click en el área indicada para que
devuelva el ultimo archivo de registro descargado y en formato de tabla con diseño, lo cual facilita
el manejo de la información en el área administrativa.
En la figura 45 se muestra la interfaz del archivo desarrollado para la obtención de la tabla de datos.
66
Figura 47 Tabla de Registro
Una vez el usuario presione el botón se abrirá el archivo de registro donde se entregan los datos de
fecha y hora, variedad de botella, botellas terminadas, botellas rechazadas, tiempo de trabajo de
botellas, variedad de lata, latas terminadas, latas rechazadas, tiempo de trabajo de latas y tiempo
de trabajo del montacargas.
Figura 46 Tabla de Registro
67
Figura 48 Direcciones IP
Para efectos de simulación los datos presentados en la figura 46 y figura 47 se actualizan cada 10
segundos, para la puesta en marcha real se definen 10 minutos.
En la instrucción DataLog se definieron 144 registros lo que equivale a 24 horas de producción
continua, si se sobrepasa este valor el bloque se comenzará a sobrescribir desde el registro más
antiguo.
4.4 Esquemas de Conexiones
Se describe a continuación los diferentes esquemas de conexión eléctricos y de comunicación entre
equipos y componentes del proyecto.
4.4.1 Conexión de Comunicación
La comunicación entre los diferentes equipos del sistema de control se lleva a cabo mediante una
red Profinet, en la figura 22 se muestran las direcciones IP asignadas para el controlador y para la
pantalla HMI.
Para establecer la conexión física entre los equipos se utiliza el switch Siemens CSM1277 que
posee 4 puertos permitiendo conectar PLC, pantalla HMI y PC de oficina de gestión.
68
4.4.2 Conexión de Entradas y Salidas
La figura 24 muestra el conexionado de entradas y salidas del PLC, en este proyecto se utilizarán
solo entradas y salidas digitales con la configuración PNP.
Figura 49 Conexión Sensores
Se utiliza en total 4 salidas digitales, la función y direccionamiento de cada salida esta descrita en
la tabla 3.
Tabla 3 Salidas Digitales
Salidas Digitales
Dirección Función
Q0.0 Elevar tecle eléctrico
Q0.1 Avance tornillo sin fin
Q0.2 Retroceso tornillo sin fin
Q0.3 Descender tecle eléctrico
69
Para el caso de las entradas digitales se utilizan en total 14, la función y direccionamiento de cada
entrada esta descrita en la tabla 4.
Entradas Digitales
Dirección Función
I0.0 Sensor de ingreso de botellas
I0.1 Sensor de salida de botellas
I0.2 Sensor de ingreso de latas
I0.3 Sensor de salida de latas
I0.4 Sensor de límite delantero
I0.5 Sensor de límite trasero
I0.6 Sensor de límite superior
I0.7 Sensor de límite inferior
I1.0 Sensor de faltante de latas
I1.1 Pulsador de activación del montacarga
I1.2 Parada de emergencia
I1.3 Selector de modo automático
I1.4 Altura de barrido
I1.5 Sensor de desechos
Tabla 4 Salidas Digitales
70
4.4.3 Circuito Eléctrico del Prototipo
El esquema eléctrico fue realizado en el software FluidSIM, muestra el conexionado realizado para
la activación de los motores. El circuito se encuentra físicamente dentro del tablero eléctrico del
prototipo.
El circuito está compuesto por 4 relés, el principal K1 de 4 polos y 2 tiros y los 3 restantes K2, K3
y K4 de 1 polo y 1 tiro. Para realizar los accionamientos de los motores estos relés trabajan en
combinación, en el anexo F se encuentran dichas combinaciones para cada acción. Además, se
incluye un solenoide para enclavar la posición del motor de elevación, este es accionado por K4 el
cual trabaja simultáneamente con K2.
Figura 50 Circuito Prototipo
71
4.4.4 Circuito Eléctrico Real
El circuito diseñado para el tablero de control se muestra de manera unifilar en la figura 51, este
contiene protecciones eléctricas, consumo de equipos y sección de los conductores. La figura final
“P” del circuito hace referencia a una carga estacionaria, esta representa el consumo de la fuente
eléctrica que alimenta al PLC y sus sensores, mientras que la figura “M” representa el motor
trifásico accionado por el variador de frecuencia.
Figura 51 Circuito Unifilar
72
Figura 52 Jumper Source
4.4.4 Configuración Variador de Frecuencia
Para realizar la configuración del variador de frecuencia es necesario contar con las siguientes
consideraciones:
1) Bajo la cubierta del equipo se encuentran los terminales de conexión y un Jumper, es
necesario situar el Jumper según el tipo de lógica a usar (positiva o negativa), en este
proyecto se ha usado la lógica positiva por lo que el Jumper será situado en “source”.
2) Los terminales de conexión del variador se muestran en la figura 53, los conectores a utilizar
están demarcados con color rojo.
Figura 53 Terminales Variador
73
PC corresponde a 0 Volts por lo que es conectada al terminal negativo de la fuente de
alimentación del PLC, SD corresponde a 24 Volts por tanto es conectado al terminal
positivos de la fuente de alimentación del PLC. De las opciones de velocidad
preconfiguradas se utilizará RL para el avance y RM para el retroceso, estas son accionadas
por las salidas digitales del PLC
Finalmente, los contactos que darán inicio al movimiento del motor son STF y STR, estos
indican el sentido de giro del motor por lo que debe ser accionado solo uno a la vez, de lo
contrario el motor se detiene, estos contactos van cada uno independientemente a una salida
digital del PLC.
3) Luego de terminar las conexiones físicas es necesario realizar la programación de los
parámetros del variado, a continuación, se describen los más relevantes:
Parámetro Valor Descripción
4 50 Frecuencia velocidad RH
5 30 Frecuencia velocidad RM
6 10 Frecuencia velocidad RL
7 3 Tiempo de aceleración
8 0 Tiempo de desaceleración
79 2 Entrada de señales externas
80 0.37 Potencia nominal motor
83 380 Voltaje nominal motor
84 50 Frecuencia nominal
Tabla 5 Parámetros Variador
74
Figura 54 Prototipo
Figura 55 Pallet de Latas
4.5 Prototipo de Despaletizado
4.5.1 Características del Equipo
Se construyo un prototipo del montacarga original integrando la solución de despaletizado, las
dimensiones de la estructura son de 1,2m de alto y 34cm de ancho.
Sobre la base del pallet de madera se encuentran agrupadas las latas, la pila está formada por 2 filas
de 9 latas cada una separada por una lámina de cartón.
75
Figura 57 Pala de Barrido
Para dar el movimiento a la máquina se utilizaron 2 motorreductores de 12v DC con un torque de
130 N*cm. El motor ubicado arriba de la estructura simula el funcionamiento del tecle eléctrico
elevando y descendiendo la jaula contenida al interior de la torre.
Para efectuar el barrido de la fila superior de latas se usa el motor ubicado en la zona posterior de
la torre, este posee acoplado a su eje un tornillo sin fin que dispuesto entre 2 rieles hacen avanzar
una pala de empuje la cual desplazará las latas al ingreso de la línea.
Figura 56 Motor de Elevación
76
Figura 58 Sensores Fotoeléctricos
Para realizar la lógica de las trayectorias se utilizan 4 sensores finales de carrera que detienen la
elevación, el avance, el retroceso y el descenso del equipo. Además, se utilizan 2 sensores
retroreflexivos que determinan la altura de la jaula para su barrido y la presencia de latas en la
entrada de la línea.
Al costado derecho de la torre se encuentra el tablero eléctrico del equipo, aquí se encuentran los
relés para el accionamiento de los motores y regletas de conexión de sensores, actuadores y
pulsadores.
Figura 59 Tablero Eléctrico
77
Figura 61 Pulsador de Inicio
4.5.2 Funcionamiento del Equipo
Para dar inicio a la rutina es necesario revisar la configuración desde el panel HMI, el modo de
operación debe encontrarse en “AUTOMATICO” y la parada de emergencia debe estar
desactivada.
Dentro de la pantalla se encontrará parpadeando el mensaje “REACTIVAR”, esto indica que para
comenzar la rutina debe ser presionado el pulsador de inicio del tablero eléctrico.
Figura 60 Interfáz Montacarga
78
Figura 63 Continuación de Rutina
Iniciada la rutina la jaula se elevará hasta la altura de la entrada a la línea de proceso, después
comenzará el barrido desplazando las latas, luego la pala retrocederá a su posición inicial y la jaula
volverá a subir nuevamente hasta la altura de la entrada.
El equipo esperará en esta posición hasta que las latas avancen hacia el proceso, una vez que el
sensor de entrada deje de detectar la presencia de estas comenzará nuevamente el barrido.
Figura 62 Posición de Espera
79
Figura 65 Ingreso de Botellas
Finalmente, luego de extraer todas las latas del pallet la jaula llegará a su límite superior,
consecutivamente descenderá indicando en la pantalla el final de la rutina para que algún operador
realice el intercambio de pallet.
4.6 Pruebas de Funcionamiento
Las pruebas de funcionamiento fueron realizadas en una jornada de producción de botellas, se
instaló sensores ópticos retroreflexivos en la entrada y la salida de la línea de llenado para
monitorear su actividad.
Figura 64 Final de Rutina
80
Figura 66 Salida de Botellas
Factores que varían en cada zona es que la velocidad con la que se desplazan en la salida es mayor
a la de entrada, por otro lado, la distancia entre botellas a la entrada es menor que en la zona de
salida. Pese a estos factores la lectura fue correcta en ambos casos.
Sin embargo, una condición a tener presente es que al momento de los operadores ir a colación
comienzan a detener las máquinas de forma aislada, por lo que el sistema de registro usado en ese
entonces entregó información equivocada de lo que ocurría.
Figura 67 Lectura Errónea
81
Posteriormente para solucionar este factor se incluyó un nuevo sensor el cual contabiliza los
elementos rechazados ingresados al basurero, esto permite mostrar en pantalla y en el sitio web la
información actual del proceso. No obstante, en la tabla de registro Excel se mantuvo el sistema
anterior, esto con el fin de que este entregue el resultado final diario y permita también efectuar
comparaciones entre ambos métodos.
Para el caso del sitio web, este permite su acceso desde cualquier navegador y cualquier dispositivo
como puede ser un smartphone, los datos del proceso son mostrados y actualizados cada vez que
automáticamente se refresca la página. Por el contrario, los elementos que presentaron alguna
dificultad fueron las imágenes, estas no siempre se cargaban correctamente en cada actualización.
Cabe destacar que esta versión del PLC Siemens S7-1200 cuenta solo con 4MB de memoria de
carga de programa lo que para un sitio web es un espacio considerablemente pequeño y no es la
principal función de los controladores lógicos.
De igual manera para optimizar este caso se optó por reducir la resolución de las imágenes usadas
entre otras características de diseño lo cual llevo a un desempeño aceptable del sitio web
permitiendo su uso y aprovechar esta propiedad.
Figura 68 Página Web
82
Por último, el desempeño del prototipo de montacarga cumple a cabalidad con las expectativas de
diseño, logra solucionar las problemáticas planteadas. Gran parte de las dificultades que presento
su construcción fue la de imitar la maniobra bloqueo del tecle eléctrico real en el momento de fijar
la posición actual cuando este deja de accionarse.
83
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y ALCANCES FUTUROS
En cuanto a lo expuesto a lo largo de este trabajo y evaluando los resultados obtenidos frente a lo
que se definió en primera instancia como objetivo general del proyecto, el cual buscaba optimizar
el sistema de envasado de productos mejorando su productividad y permitiendo comunicar el
estado del proceso con el área de planificación, es posible decir que se obtuvieron resultados
positivos abordando cada una de las problemáticas.
El primer punto que se abordo fue la inexistencia de datos de producción durante la jornada de
trabajo además del desconocimiento de las pérdidas operacionales. Para solventar esta
problemática se diseñó una interfaz HMI de campo en el cual es posible conocer las cantidades de
latas o botellas producidas en tiempo real, al mismo tiempo se puede conocer la cantidad de
unidades desechadas por presentar fallas de envasado. Además, para niveles administrativos
superiores también es posible disponer de esta información mediante cualquier equipo conectado
a la red local, del mismo modo pueden disponer de una tabla de registro en formato Excel la cual
entrega una lista con datos guardados de la jornada. En caso de ocurrir algún desperfecto eléctrico
que reinicie el equipo, este cuenta con un archivo de respaldo también accesible desde el sitio web.
Las dificultades que presentó realizar esta solución fue la limitada capacidad del controlador lógico
empleado en el proyecto para las funciones de servidor web, es por eso que se optó por reducir las
propiedades de la página web con el fin de asegurar el correcto trabajo de las funcionalidades
básicas. Se opta por este formato de información puesto que, son los formatos con que se maneja
actualmente el personal de la empresa y no es necesario realizar una capacitación para su uso.
Otro aspecto en el que se planteó una problemática fue el de despaletizado de latas para el ingreso
a la línea de producción, de esto se desprendían variadas complicaciones como el daño en las latas,
el gasto excesivo de agua y la tediosa labor para el operador. La solución planteada en el proyecto
fue un sistema de despaletizado automático en donde se buscó emular de la forma más equiparable
posible la integración de la automatización en el equipo actual.
Los resultados obtenidos del funcionamiento del prototipo fueron positivos, logra acabar con todos
los problemas derivados de la ejecución manual de la tarea transformándose en una opción
interesante de implementar en el proceso real.
84
Las dificultades que se presentaron para la construcción de este modelo son que no existen muchos
sistemas similares a este de los cuales se pueda basar el diseño, la construcción comenzó desde
cero y sin duda fue un reto y una tarea más compleja desde la parte mecánica que desde el área de
automatización. Otro de los obstáculos fue que muchos equipos existen solo a escala industrial
como por ejemplo el variador de frecuencia para controlar la velocidad de los motores, sabiendo
que el prototipo trabaja con motores de corriente continua y la forma de variar la velocidad es el
voltaje, esto incurre en disponer de otra fuente DC lo que lleva a mayores gastos.
Ligado a lo anterior se encuentra lo que es la selección de componentes, determinar que motores
cuentan con el torque y velocidad necesaria para el funcionamiento, cantidad de relés que se usaran,
tipo de sensores, largo de cables, etc. Sin embargo, resulta gratificante que todo el diseño que se
pensó la primera vez tuvo fruto en la funcionalidad del equipo.
Para alcances futuros sería interesante comunicar los datos de proceso obtenidos por el PLC con
otro equipo que cumpla la función de servidor, esto permitirá contar con un sitio web más completo
y accesible desde otros lugares. Además, se abre la posibilidad de construir una base de datos.
85
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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https://www.diagonalperiodico.net/printpdf/saberes/21418-fordismo-y-postfordismo.html
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Recuperado de: http://www.aprendealmaximo.com/importancia-de-la-automatizacion-y-
control-de-procesos-industriales/
• Esteban González Aguirre (2011). Automatización de procesos. Recuperado de:
http://www.mch.cl/reportajes/automatizacion-de-procesos/
• Grup MCR (2016). Ventajas y desventajas de la automatización industrial. Recuperado de:
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• Fernando Gariazzo. (2019). Enfrentando la reticencia al cambio tecnológico.
Electroindustria, mayo 2019, 26.
• Industry Mall (2019). SIMATIC S7 1200. Recuperado de:
https://mall.industry.siemens.com/mall/es/WW/Catalog/Product/6ES7214-1AG40-0XB0
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https://www.calimport.cl/productos/1/6/960-pm-1207-fuente-de-poder-24vdc-2-5a
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https://mall.industry.siemens.com/mall/es/WW/Catalog/Product/6AV6647-0AD11-3AX0
• Mitsubishi Electric (2019). Variadores de frecuencia – FR-D 700. Recuperado de:
https://es3a.mitsubishielectric.com/fa/es/products/drv/inv/local/d700
• Sea Ingeniería (2019). MOTOR Siemens 1La7 T 0.5 HP 6 P. Recuperado de:
https://seaing.cl/motores-electricos/1161-motor-siemens-1la7-t-05-hp-6-p.html
• Industrial Controles (2019). OPTEX C2TM-2000CP. Recuperado de:
http://industrialcontroles.com/soluciones-productos.php?rowid=431-
12&?IdSer=12&IdCat=16&IdSub=17&IdSub2=140&producto=OPTEX%20C2TM-
2000CP
• PI (2019). Profinet Technology. Recuperado de:
https://us.profinet.com/technology/profinet/
86
• SEIKA Automation (2017). Los 5 niveles de la automatización industrial. Recuperado de:
https://www.seikaweb.com/post/los-5-niveles-de-la-automatizaci%C3%B3n-industrial
• Mestra (2019). Proceso productivo. Recuperado de: http://www.mestra.cl/elaboracion/
87
ANEXOS
A) Main PLC Siemens
B) Código unción Macro Excel
C) Tabla de registro completa
D) Código HTMLSitio Web
E) Código CSS de estilos
F) Circuitos de activación de motores
G) Enlace a video de funcionamiento
88
A) Main PLC Siemens
89
90
91
92
B) Código función Macro Excel
Sub Macro55()
Dim Ruta As String, archivo As String, ultArchivo As String
Dim ultFecha As Date, UFM As Date 'fecha última modificación
Ruta = "C:\Users\Luciano\Downloads\"
'verificar que la ruta este correctamente escrita, con el último separador
\
If Right(Ruta, 1) <> "\" Then Ruta = Ruta & "\"
'definir el tipo de fichero sobre el que se va atrabajar
'cualquier fichero de Excel
archivo = Dir(Ruta & "*.Csv*", vbNormal)
If Len(archivo) = 0 Then
'verificar que existe algú nfichero de Excel en la carpeta
MsgBox "Error. No existe ningún archivo de Excel en esta carpeta",
vbExclamation
Exit Sub 'salimos del procedimiento
End If
'recorremos todos los ficheros de Excel existentes
Do While Len(archivo) > 0
'la función de VBA FileDateTime
'Devuelve una Variant(Date) que indica la fecha y hora cuando se creó
o modificó por última vez un archivo.
UFM = FileDateTime(Ruta & archivo)
'comparamos con la última fecha revisada
'este condicional nos conduce a la fecha mayor o la más reciente
If UFM > ultFecha Then
ultArchivo = archivo
ultFecha = UFM
93
End If
'liberamos la variable y preparamos para el siguiente archivo
archivo = Dir
Loop
'acabamos abriendo el fichero con la fecha de modificación más reciente...
Workbooks.Open Ruta & ultArchivo
Columns("A:L").Select
Application.CutCopyMode = False
ActiveSheet.ListObjects.Add(xlSrcRange, Range("$A:$L"), , xlYes).Name = _
"Tabla1"
Columns("A:L").Select
ActiveSheet.ListObjects("Tabla1").TableStyle = "TableStyleLight14"
Columns("A:A").Select
Selection.ListObject.ListColumns(1).Delete
Range("Tabla1[[#Headers],[Date]]").Select
ActiveCell.FormulaR1C1 = "Fecha"
Range("Tabla1[[#Headers],[UTC Time]]").Select
ActiveCell.FormulaR1C1 = "Hora"
Columns("A:K").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlGeneral
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlRight
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Rows("1:1").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlCenter
.VerticalAlignment = xlBottom
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
94
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Columns("C:C").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlGeneral
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlRight
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlLeft
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlGeneral
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlCenter
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
95
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Columns("G:G").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlGeneral
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlCenter
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Rows("1:1").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlLeft
.VerticalAlignment = xlBottom
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Range("Tabla1[[#Headers],[Hora]]").Select
ActiveCell.FormulaR1C1 = "HORA"
Range("Tabla1[[#Headers],[Fecha]]").Select
ActiveCell.FormulaR1C1 = "FECHA"
Range("A1,B1").Select
Range("Tabla1[[#Headers],[HORA]]").Activate
With Selection
.HorizontalAlignment = xlCenter
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Range("Tabla1[[#Headers],[HORA]]").Select
ActiveCell.FormulaR1C1 = "HORA"
Range("Tabla1[[#Headers],[HORA]]").Select
96
ActiveCell.FormulaR1C1 = "Hora"
Range("Tabla1[[#Headers],[Hora]]").Select
ActiveCell.FormulaR1C1 = "HORA"
Columns("F:F").Select
Selection.Borders(xlDiagonalDown).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlDiagonalUp).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlEdgeLeft).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlEdgeTop).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlEdgeBottom).LineStyle = xlNone
With Selection.Borders(xlEdgeRight)
.LineStyle = xlDash
.ColorIndex = 0
.TintAndShade = 0
.Weight = xlMedium
End With
Selection.Borders(xlInsideVertical).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlInsideHorizontal).LineStyle = xlNone
Range("I5").Select
End Sub
Sub Macro8()
'
' Macro8 Macro
'
'
Columns("A:L").Select
Application.CutCopyMode = False
ActiveSheet.ListObjects.Add(xlSrcRange, Range("$A:$L"), , xlYes).Name = _
"Tabla1"
Columns("A:L").Select
ActiveSheet.ListObjects("Tabla1").TableStyle = "TableStyleLight14"
Columns("A:A").Select
Selection.ListObject.ListColumns(1).Delete
Columns("A:K").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlGeneral
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
With Selection
.HorizontalAlignment = xlRight
.VerticalAlignment = xlBottom
.WrapText = True
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
97
End With
Rows("1:1").Select
With Selection
.HorizontalAlignment = xlLeft
.VerticalAlignment = xlBottom
.Orientation = 0
.AddIndent = False
.IndentLevel = 0
.ShrinkToFit = False
.ReadingOrder = xlContext
.MergeCells = False
End With
Columns("F:F").Select
Selection.Borders(xlDiagonalDown).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlDiagonalUp).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlEdgeLeft).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlEdgeTop).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlEdgeBottom).LineStyle = xlNone
With Selection.Borders(xlEdgeRight)
.LineStyle = xlDash
.ColorIndex = 0
.TintAndShade = 0
.Weight = xlMedium
End With
Selection.Borders(xlInsideVertical).LineStyle = xlNone
Selection.Borders(xlInsideHorizontal).LineStyle = xlNone
Range("K9").Select
End Sub
98
C) Tabla de registro
99
D) Código HTML Sitio Web
<!DOCTYPE html>
<!-- AWP_In_Variable Name='"Botellas_ingresadas"' -->
<!-- AWP_In_Variable Name='"bot_actual"' -->
<!-- AWP_In_Variable Name='"Latas_ingresadas"' -->
<!-- AWP_In_Variable Name='"lat_actual"' -->
<!-- AWP_In_Variable Name='"Tiempo_botella"' -->
<!-- AWP_In_Variable Name='"Tiempo_lata"' -->
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>PRODUCCIÓN </title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="estilo.css">
<script type="text/javascript">
setInterval("document.location.reload()",5000);
</script>
</head>
<body>
<center><table width="1050"><tr><td>
<img src="unab.png" width="150" height="150" vspace="-200"/>
<img src="logo.png" align="right" width="150" height="150"
vspace="-200"/>
<hr>
<center><h2 ><font face="verdana" >ESTADO DE LA
PRODUCCIÓN</h2></center>
<hr>
<br>
<br>
<br>
<center><img src="bot.png" width="90" height="260" HSPACE="160"
/>
<img src="lat.png" width="120" height="190"
HSPACE="180"/></center>
<br>
<center><div class="tabla"><table border="5" bgcolor="#3C3B3B">
<tr>
<td><b>Botellas Terminadas</b></td>
<td><b>Botellas Rechazadas </b></td>
</tr>
<tr>
<td align="right">:="Botellas_terminadas":</td>
<td align="right">:="Botellas_rechazadas":</td>
</tr>
100
</div>
</table> </center>
<center> <div class="tabla2">
<table border="5" bgcolor="#3C3B3B" >
<tr>
<td><b>Latas Terminadas</b></td>
<td><b>Latas Rechazadas</b></td>
</tr>
<tr>
<td align="right">:="Latas_terminadas":</td>
<td align="right">:="Latas_rechazadas":</td>
</tr>
</table>
</div>
</center>
<center> <div class="tiempob">
<table border="5" bgcolor="#3C3B3B" >
<tr>
<td><b>Tiempo de trabajo</b></td>
<td align="right">:="Tiempo_botella":</td>
</tr>
</table>
</div>
</center>
<center> <div class="tiempol">
<table border="5" bgcolor="#3C3B3B" >
<tr>
<td><b>Tiempo de trabajo</b></td>
<td align="right">:="Tiempo_lata":</td>
</tr>
</table>
</div>
</center>
101
E) Código CSS de estilos
body{
background-color: #000000;
color: #ffffff;
}
.tabla{
position: relative;
top: 10px;
bottom: ;
right: ;
left:-250px;
}
.tabla2{
position: relative;
top: ;
bottom:53px ;
right: ;
left:250px;
}
.tiempol{
position: relative;
top: ;
bottom:56px ;
right: ;
left:235px;
}
.tiempob{
position: relative;
top: ;
bottom:20px;
right:250px ;
left:;
}
/*
background-image: url(black4.jpg);
background-size: cover;
div{
width:800px;
height: 50px;
background:#19011F;
margin:5px 10px;
padding: 10px;
border: 10px solid #000;}
102
F) Circuito de activación de motores
Combinación de elevación:
Salidas del controlador Activan
Q0.0 ^ Q0.4 K1, K2, K4
Figura 69 Circuito de Elevación
103
Combinación de descenso:
Salidas del controlador Activan
Q0.4 K2, K4
Figura 70 Circuito de Descenso
104
Combinación de barrido:
Salidas del controlador Activan
Q0.1 ^ Q0.5 K1, K3
Figura 71 Circuito de Barrido
105
Figura 72 Circuito de Retroceso
Combinación de Retroceso:
Salidas del controlador Activan
Q0.2 K3
106
G) Enlace a video de funcionamiento
En el siguiente enlace se encuentra un video que muestra el funcionamiento del prototipo de
despaletizado:
https://www.youtube.com/watch?v=SdcUt5sI3H8
![Optimización del diseño del sistema de llenado/vaciado del Tercer Juego de Esclusas … · 2017. 1. 10. · diseño de esclusas [1]. En 2009, estos fueron complementados por un](https://static.fdocuments.net/doc/165x107/60377fe7e9554b5d446486c4/optimizacin-del-diseo-del-sistema-de-llenadovaciado-del-tercer-juego-de-esclusas.jpg)
