REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ... · Industrial, presentado por el...

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

ÁREA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO ESPECIALIZACIÓN EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

SISTEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO PARA LA SECUENCIA D E LLENADO DE GLICERINA EN LAS TOLVAS DEL HOLDING TANK

INTEGRANDO TECNOLOGÍAS HMI-PLC.

CASO: LABORATORIOS PFIZER VENEZUELA S.A.

Trabajo Especial de Grado para optar al título de Ingeniero Especialista en Automatización Industrial .

Autor: Armando A Rodríguez Torres.

Tutor Académico : Elvira Villegas Montagne.

San Diego, Agosto de 2014

II

ACEPTACIÓN DEL TUTOR ACADÉMICO

Quien suscribe, hace constar que ha leído el Proyecto del Trabajo de

Especialización presentado por el ciudadano Armando A. Rodríguez Torres,

portador de la cédula de identidad Nº 10.225.615, titulado Sistema de Control

Automatizado para la Secuencia de Llenado de Glicerina en las Tolvas del

Holding Tank Integrando Tecnologías HMI-PLC, presentado como requisito

parcial para optar al Grado de Ingeniero Especialista en Automatización

Industrial, y acepta la tutoría del mencionado Proyecto durante su etapa de

desarrollo y evaluación, según las condiciones de la Dirección General de

Estudios de Postgrado de la Universidad José Antonio Páez y sus

correspondientes Reglamentos.

En San Diego, a los diez días del mes de Diciembre del año dos mil trece.

______________________

Ing. Esp. Elvira Villegas Montagne.

CI: 7.544.198

III

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PAÉZ ÁREA ESTUDIOS DE POSTGRADO

ESPECIALIZACIÓN EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

CONSTANCIA DE APROBACIÓN DEL PROYECTO

ACEPTACIÓN DEL TUTOR

Los suscritos, miembros de la comisión coordinadora de la Especialización en

Automatización Industrial en reunión celebrada en la

fecha:________________, acordaron por unanimidad la APROBACIÓN DEL

PROYECTOde trabajo de Especialización titulado Sistema de Control


Holding Tank Integrando Tecnologías HMI-PLC, presentado como requisito

parcial para optar al grado de Ingeniero especialista en Automatización

Industrial, presentado por el ciudadano Armando A Rodríguez Torres, portador

de la cédula de identidad Nº 10.225.615

En San Diego, a los siete días del mes de Agosto del año dos mil trece.

_____________________ ______________________

Miembro Miembro

___________________

Coordinador del Programa

San Diego, Agosto 2014

IV

INDICE GENERAL

pp.

LISTA DE FIGURAS ..................……………………………………...………….vii

LISTA DE TABLAS ……..………………...…………………………………….viii

RESUMEN…….…….……..…………………………………….…………………ix

INTRODUCCIÓN...……………………………………..………………………….1

CAPÍTULO

I. EL PROBLEMA

Diagnóstico del Problema………………………………………………2

Objetivos de la Investigación

Objetivo General…………………………………………………….5

Objetivos Específicos……………………………………………….5

Justificación de la Investigación……………………………………….6

Alcance y Delimitaciones……………………………………………….7

CAPÍTULO

II. MARCO TEÓRICO

Antecedentes de la Investigación……………………………………8

Bases Teóricas

Automatización Industrial…………………..……….…………….10

Sistemas de Control………………………………………..………11

PLC (Programmable Logic Controller)…………………………..14

Pantallas Táctiles…………………………………………………..15

Variadores de Frecuencia…………………………………………17

Sensores………….……………………...………………………….19

Supositorios de Glicerina………………………………………….20

V

Holding Tank…………………………………….………………….21

Marco Legal

BPM, IEC……………………………………………………………22

CAPÍTULO

III. MARCO METODOLÓGICO

Tipo de Investigación……………..…………..………………….23

Modalidad de la Investigación…….....…………………………24

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos…………..24

Técnicas de análisis y Procesamientos de Datos…………….25

Procedimientos Metodológicos

Fase I. Diagnóstico…………….…………………………..…….27

Fase II. Factibilidad, técnica, operativa y económica.......……27

Fase III. Desarrollar la propuesta de un sistema de control....27

CAPÍTULO

IV. DIAGNÓSTICO

Diagnóstico actual……….………..…………..………………….29

Análisis lista de cotejo………..…….....…………………………34

Análisis cuestionario……………………………………………..39

Conclusiones y recomendaciones del diagnóstico…..……….54

CAPÍTULO

V. FACTIBILIDAD, TÉCNICA ECONÓMICA Y OPERATIVA

Factibilidad técnica….…..………..…………..………………….56

Factibilidad operativa.………..…….....…………………………59

VI

Factibilidad económica...………………………………………..60

CAPÍTULO

VI. PROPUESTA DE INGENIERIA

Justificación de la propuesta….....…………..………………….63

Propósito de la investigación…..….....…………………………64

Objetivos específicos…..………………………………………..64

Fundamentación de la investigación…….………..…..……….64

Ingeniería conceptual……………….…………….………..65

Ingeniería básica…………………………………………....68

Ingeniería de detalle……………….……………………….69

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ………….………………………………..73

APÉNDICES…………………………………….………………………………..74

VII

LISTA DE FIGURAS

pp.

FIGURAS

1 Sistema de Control Realimentado…………………..………………………..13

2 Controlador Lógico Programable………….………………………………….14

3 Pantallas Táctiles………………………………………………………………16

4 Variador de Frecuencia………………………………………………………..18

5 Sensores Inductivos y Fotoeléctricos……….………………………………..19

6 Supositorios de Glicerina………………………………………………..…….20

7 Holding Tank………………………………………………………………..…..22

8 Diagrama de flujo de llenado de tolvas……………..………………………..31

9 Diagrama de flujo de llenado de tolvas continuación...…………………….32

10 Parada de emergencia..………………………………………………………35

11 Tolvas de llenado…………….………………………………………………..35

12 Tablero de control…………………………….………………………………..36

13 Estructura de acero inoxidable….…………………….………………..…….37

14 Tablero de control abierto………………….……………………………..…..38

15 Diagrama de flujo automatizado llenado de tolvas……………….………..68

16 Esquema general de la arquitectura propuesta………....………………….69

17 Programación Grafcet PLC………………………...…………………………70

VIII

LISTA DE TABLAS

pp.

TABLA

1 Recursos a utilizar……………….………………………………………………28

2 Lista de cotejo Holding Tank..….………………………………………………33

3 Comparación de los sistemas de control PLC…….…………………………58

4 Comparación de Interfaz HMI.…………………………………………………59

5 Costos de equipos………………………………………………………………61

6 Costos de materiales…...……….………………………………………………61

7 Costos de servicios……..……….………………………………………………62

8 Costos de personal..…………….………………………………………………62

9 Leyenda de mensajes HMI……..………………………………………………71

10 Leyenda de entradas PLC…….………………………………………………72

11 Leyendas de salidas PLC…….…….…………………………………………73

IX

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

ÁREA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO ESPECIALIZACIÓN EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

SISTEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO PARA LA SECUENCIA D E LLENADO DE GLICERINA EN LA TOLVAS DEL HOLDING TANK

INTEGRANDO TECNOLOGÍAS HMI-PLC.

Autor: Armando A Rodríguez Torres. Tutor: Elvira Villegas Montagne. Mes, Año: Agosto, 2014

RESUMEN

El propósito de esta investigación es proponer unSistema de Control


Holding Tank Integrando Tecnologías HMI-PLC, en el laboratorio Pfizer

Venezuela, S.A. Actualmente la secuencia de llenado se realiza de forma

manual, esto agrega la posibilidad que ocurran errores humanos en la

manipulación de la secuencia, en vista de que un paso ejecutado de manera

incorrecta puede provocar fugas de glicerina a alta temperatura,lo cual pone

en riesgo la integridad física de los trabajadores, también es importante

mencionar la posibilidad de pérdida de productos. De allí que esta

investigación tiene como objetivo proponer un sistema de control

automatizado para la secuencia de llenado de glicerina que garantice

seguridad y confiabilidad. Según la finalidad que se persigue, la investigación

es de tipo factible, incluyendo la Contextualización del Problema, Marco

Teórico y Marco Metodológico, Diagnóstico de la situación actual, factibilidad

técnica, económica y operativa. Finalmente la Propuesta de ingeniería.

Descriptores: Holding Tank, PLC, HMI, Sensores.

1

INTRODUCCIÓN

Cuando el mundo está cada vez más globalizado, las instituciones y las

empresas se han visto en la necesidad de implementar proyectos con ideas

visionarias en algunos casos, para mejorar las perspectivas de sus negocios.

Es conveniente analizar cuantas empresas podrán sobrevivir en un mercado

tan competitivo, donde se debe utilizar tecnologías de vanguardia.

Por consiguiente, en años recientes se ha incrementado el uso de

autómatas programables digitales PLC en sistemas de control. Los PLC se

utilizan para alcanzar el desempeño óptimo por ejemplo, en la forma de

productividad máxima, beneficio máximo, costo mínimo o la utilización mínima

de energía en los procesos productivos.

Es así como este estudio plantea la solución a la problemática en el

llenado de tolvas en el Holding Tank de Laboratorios Pfizer Venezuela, S.A.

con la propuesta de un sistema de control automatizado para la secuencia de

llenado de glicerina en las tolvas, que integre nuevas tecnologías en PLC,

Variadores de frecuencia, pantallas táctiles HMI, entre otros, que sustituyan el

anterior sistema de control manual.

En su esencia, este trabajo de Grado está estructurado por el Capítulo I,

que comprende la contextualización del problema, objetivos, justificación y

delimitación, en el Capítulo II se encuentra el Marco Teórico, donde están los

antecedentes de la investigación, bases legales, el Capítulo III contiene el

Marco metodológico y las fases que constitutivas del proyecto, en el capítulo

IV se realizó un diagnóstico de la situación actual del equipo, posteriormente

en el capítulo V se realizó un estudio de factibilidad técnica, operativa y

económica, por último en el capítulo VI se presenta la propuesta de ingeniería

para la implementación del proyecto.

2

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Diagnóstico del Problema La humanidad siempre ha tratado de facilitar el trabajo a través de la

mecanización y la automatización. El nivel actual de la tecnología exigió varios

pasos, que se han desarrollado a lo largo de miles de años. Los procesos

productivos en diversas ramas de la industria utilizan, con más frecuencia,

equipos complejos. Dichos equipos constituyen sistemas mecánicos,

eléctricos, electrónicos, neumáticos e hidráulicos, que interactúan entre sí

para lograr que los sistemas productivos trabajen con mayor flexibilidad,

versatilidad, seguridad y confiabilidad, así como un bajo consumo de energía;

estos equipos también deben darnos una gran facilidad para el mantenimiento

de los mismos.

Así, nuestro país no escapa de estos cambios vertiginosos en el campo de

la automatización industrial, manteniéndose al ritmo de las nuevas tecnologías

en un mundo cada vez más globalizado, particularmente en la industria

manufacturera nacional, específicamente las empresas farmacéuticas como

Pfizer Venezuela S.A, constantemente desarrollan mejoras de sus equipos y

procesos productivos. Actualmente en esta empresa existen diversas áreas y

equipos que intervienen en las diferentes etapas de la producción. Es

importante que éstas se encuentren bajo las condiciones de trabajo

establecidas, es decir, que los equipos y maquinarias para la producción se

mantengan operando dentro de los rangos establecidos.

3

Dichos rangos son lineamientos corporativos, orientados desde la casa

matriz, que tienen como finalidad primordial realizar de manera correcta y

estandarizada los procesos que intervienen en la elaboración de los productos

y así cumplir con las políticas de calidad de la empresa, para ofrecer a los

clientes un producto terminado, seguro y confiable; por esta razón, Pfizer

Venezuela S.A. cuenta con diferentes departamentos, los cuales garantizan el

desarrollo óptimo de las actividades. Entre estos se tienen: Operaciones de la

Calidad,Ingeniería y mantenimiento, Proyectos, Logística, Validación y

Producción. Este último, es clave para la operación de la empresa, ya que en

él se lleva a cabo la manufactura de productos.

En este sentido, el departamento de Producción está dividido en cuatro áreas,

dedicadas a la elaboración de productos farmacéuticos, entre éstas está el

área de sólidos, que se especializa en la manufactura de sólidos en las

diferentes presentaciones, además posee una planta de antibióticos

penicilínicos. También en sus instalaciones cuenta con un departamento de

llenado de líquidos. Adicionalmente tiene un departamento de semisólidos

para la manufactura y llenado de supositorios. Particularmente en esta área,

en el año 2009, se instaló un equipo llamado Holding Tank, compuesto por un

tanque con chaqueta, tuberías sanitarias, bomba de producto, además de un

tablero de control.

Básicamente, este equipo cumple la función de mantener los lotes ya

elaborados a una temperatura de 80 ºC por un tiempo prolongado, sin perder

sus propiedades, sumado a la seguridad en la manipulación de la glicerina por

parte de los operadores, evitar contaminación cruzada del producto, además

del suministro oportuno de glicerina a las máquinas de llenado de

supositorios. Seguidamente a la instalación de este equipo se demostró un

bajo desempeño en el proceso de validación, las tuberías sanitarias que

trasladan la glicerina hasta las máquinas de llenado se obstruyeron luego de

realizar una transferencia hacia las tolvas, debido al comportamiento de la

4

glicerina cuando su temperatura es inferior a los 35 ºC, siendo ésta la causa

principal de las obstrucciones en las tuberías.

Por lo antes planteado, se realizaron consultas al fabricante del equipo,

determinando que este modelo de Holding Tank no fue diseñado para manejar

productos con viscosidades y densidades como la glicerina, lo cual motivó a

desarrollar un procedimiento seguro para la transferencia de productos hacia

las tolvas, el cual incluye funciones de calentamiento del equipo, activar el

calentamiento de las tuberías sanitarias, habilitar las válvulas para iniciar la

transferencia hacia uno de los circuitos, encender la bomba de producto, y por

último realizar una limpieza de las tuberías con aire comprimido.

Sin embargo, este procedimiento incrementó el número de pasos de 12 a

35, lo cual hace que el procedimiento sea complejo, adicionando posibles

errores humanos, en vista de que la secuencia se realiza en la totalidad de

forma manual por el operador, por lo que el departamento de Ambiente, Salud

y Seguridad (ASS), asigna un analista de seguridad, para realizar labores de

supervisión y verificación al procedimiento, cuando se deba ejecutar cualquier

maniobra con el equipo, todo esto para evitar accidentes. Sumado a lo

anterior, se observa reacción por parte de los trabajadores para asumir estos

procesos tan complejos, alegando razones de inseguridad, sumado a la

necesidad de intervenir dos personas cuando se realiza el llenado de las

tolvas: Uno para verificar el nivel máximo y otro para manipular el selector de

nivel.

Evidentemente, este procedimiento agrega la posibilidad de que ocurran

errores humanos en la manipulación de la secuencia, en vista de que un paso

ejecutado de manera incorrecta puede provocar fugas de glicerina a alta

presión, con temperaturas superiores a los 80 ºC, lo cual pone en riesgo la

integridad física de los trabajadores. Igualmente, los intervalos de tiempos de

barridos y reposos no son exactos, ya que son llevados de forma manual por

5

el operador, dejando la posibilidad de futuras obstrucciones cuando se omite o

deja menos tiempo que los reglamentarios (4 minutos).

También es importante mencionar la posibilidad de pérdida de productos

cuando las tuberías están obstruidas, o cuando no se acciona oportunamente

el selector de la válvula de llenado. Esto puede provocar derrames en las

tolvas, resultando en lotes incompletos, con la consecuencia negativa de

reprocesar y de no tener los lotes en el momento oportuno.

No obstante, cuando se presentan algunas de estas situaciones de

obstrucción de tuberías, personal de ingeniería y mantenimiento deben

manipular el equipo, dejando abierta la posibilidad de algún tipo de

contaminación por contacto humano, así como la exposición del producto a

contaminación cruzada presente en un ambiente fuera de las tuberías

sanitarias.

Por lo antes planteado, se propone como alternativa un sistema de control

automatizado para la secuencia de llenado de glicerina en las tolvas del

Holding Tank, que garanticen seguridad, confiabilidad y ergonomía a los

trabajadores.

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Proponer un sistema de control automatizado para la secuencia de llenado de

glicerina en las tolvas del Holding Tank, utilizando tecnología PLC en

comunicación con una pantalla táctil HMI.

Objetivos Específicos

Diagnosticar la situación actual del proceso de llenado de glicerina en las

tolvas del Holding Tank, para la identificación de las debilidades del proceso.

6

Analizar las factibilidades técnica, operativa y económica que permitan la

automatización de la secuencia de llenado de tolvas en el Holding Tank.

Desarrollar la propuesta de un sistema de control automatizado para la

secuencia de llenado de las tolvas del Holding Tank, usando tecnología PLC

con pantalla táctil HMI.

Justificación de la Investigación

Como alternativa de solución, para corregir las desviaciones antes citadas, se

plantean un grupo de acciones basadas en el diagnóstico del problema,

mencionando en primer lugar, proponer un sistema de control automatizado

para la secuencia de llenado de las tolvas, a través de un Controlador Lógico

Programable PLC, en comunicación con una Interface Hombre Máquina HMI.

Es así como este proyecto busca hacer más amigable la operación del equipo,

simplificando la realización de una transferencia hacia las tolvas de llenado a

sólo 4 pasos.

Otro aspecto importante incluido en este proyecto es la mejora significativa

en los tiempos de llenado de las tolvas. Actualmente el operador pierde

aproximadamente 10 minutos durante la ejecución del llenado, en gran parte

por el traslado que debe hacer para accionar los selectores y el tiempo

empleado en limpiar los residuos de glicerina en las válvulas manuales.

El proyecto contará con un sistema instalado en las tuberías para

monitorear continuamente el flujo de glicerina en las etapas del proceso,

además de mantener controlada la presión en las tuberías para evitar

derrames de productos. También tendrá autonomía para abortar el proceso

de llenado cuando se presenten fallas, indicando las anomalías en la pantalla.

Todo esto redundará en la seguridad del proceso.

Será posible mediante la pantalla táctil, eliminar en su totalidad los botones

ubicados en el tablero de control, así como prevenir secuencias antes

7

prohibidas, como arrancar el agitador con baja temperatura en el Holding

Tank, evitando daños en las tuberías. Adicionalmente incluirá seguridad

redundante en el llenado de las tolvas a través de sensores inductivos, para

evitar derrame de producto.

Otro aspecto de mucha importancia: Se podrá mantener las tuberías

sanitarias precalentadas, es decir, en operación de espera a 50 ºC, evitando

choques térmicos por la entrada brusca de vaporcon las tuberías a

temperatura ambiente, lo cual ayudaría a mejorar significativamente la vida útil

de las soldaduras en las tuberías.

Alcance y Delimitaciones

Esta investigación se realizó en el departamento de manufactura de

semisólidos de Laboratorios Pfizer Venezuela S.A, ubicada en la avenida

Henry Ford, Zona Industrial Sur II, edificio Pfizer, estado Carabobo, abarcando

específicamente el almacenamiento de glicerina en el Holding Tank, teniendo

como propósito la propuesta de un sistema de control automatizado para la

secuencia de llenado de las tolvas de este equipo.

De igual forma el alcance de este proyecto se establece en el cumplimiento

cronológico en cinco semanas de los objetivos planteados como: Diagnosticar

la situación actual del proceso de llenado de glicerina en las tolvas del Holding

Tank, Analizar las factibilidades técnica, operativa y económica que permitan

la automatización de la secuencia de llenado de tolvas en el Holding Tank,

Desarrollar la propuesta de un sistema de control automatizado para la

secuencia de llenado de las tolvas del Holding Tank, usando tecnología PLC

con pantalla táctil HMI.

Cabe señalar que las actividades a desarrollar no incluyen la transferencia

de glicerina hacia el Holding Tank desde el tanque de manufactura, ni otros

procesos pertenecientes al área de semisólidos, como las máquinas

llenadoras de supositorios Farmo Res Due.

8

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

A continuación se presentan una serie de investigaciones, que se encuentran

relacionadas con el propósito de este trabajo. Las mismas sirven para

complementar los conocimientos básicos requeridos y así afianzarlos a través

de los aportes. Además, se incluyen las bases teóricas relacionadas con la

investigación y las bases legales que la sustentan.

Antecedentes de la investigación

Todo estudio de investigación en su etapa inicial requiere de la revisión de

trabajos similares, con el propósito de conocer estas experiencias para luego

aplicarlas en algunos de sus aspectos. De esta manera se garantiza el aporte

de un nuevo conocimiento o que produzca un cambio significativo en la

investigación. A continuación se mencionan los siguientes:

Aguilera (2012), Desarrolló en la Universidad Autónoma de Nuevo León,

México, el trabajo titulado “Programación de PLC”, el cual tiene como

propósito aprovechar las funciones y posibilidades que ofrecen actualmente

los autómatas en comparación a los sistemas clásicos empleados hace unas

décadas. Como ejemplo, él diseñó mediante los denominados Gráficos

Funcionales de Control de Etapas y Transiciones (GRAFCET), que permite

con una sencillez el desarrollo del proyecto y aprovechamiento de

automatismos secuenciales. Además, este trabajo aportará información

acerca de la mejor forma de aplicar el lenguaje escalera o Ladder, que son los

9

lenguajes más utilizados en la industria por ser muy similares a los diagramas

eléctricos.

De igual manera, Obispo (2011), Desarrolló su trabajo en el IUT Valencia para

optar al grado de Especialista en Automatización de Procesos titulado:

“Diseño de un control Automatizado para los tanques de Cocción para la

Línea de Embutidos en la Empresa PROAGRO C.A. Bejuma, estado

Carabobo”. Teniendo como objetivo fundamental la puesta en funcionamiento

de un sistema automático de control de los tanques de cocción con la

tecnología Siemens, que ayudó a un mayor rendimiento y eficiencia del

proceso. Con la implementación del sistema automatizado de control se

obtuvo mejores resultados en cuanto a la administración del tiempo de la

producción de embutidos y se disminuyó las pérdidas por inadecuada cocción,

así como garantizar las actividades operativas en el área. Como aporte a esta

investigación se tiene la programación de PLC comunicados con una pantalla

HMI.

Igualmente Rincones (2010), realizó su trabajo de grado en el IUT

Valencia como requisito para optar al grado de Especialista en Automatización

de Procesos titulado: “Sistema de Control Automático para la Optimización de

la Planta Dosificadora y Mezcladora de Concreto de la Empresa SISPRECA

C.A. El diseño de este proyecto tomó en cuenta los elementos necesarios

para que la dosificación y mezcla del concreto se lleve a cabo de forma

rápida, eficiente y segura. Entre los resultados obtenidos se pudo apreciar

beneficios tales como aumento de producción, reducción de gastos por

pérdidas de materia prima, preservar la calidad del producto, además de

mejorar las condiciones de seguridad de los trabajadores. Entre sus aportes

se menciona los elementos finales de control utilizados en la dosificación de

concreto.

Así mismo, Lorenzo (2010), realizó su trabajo titulado “Automatización de

una planta Industrial”, para optar al grado de Doctorado en Automática y

10

Robótica en la Universidad de Alicante, España. El proyecto consiste en una

memoria de investigación integrada dentro de la asignatura Automática

Inteligente del segundo curso del Doctorado Interuniversitario en Automática y

Robótica. Los objetivos marcados en esta memoria son:Automatización de

una planta industrial,Diseñar esquemas de automatización lo más rentables

posibles, Aplicar los conceptos obtenidos en los estudios de automatización,

Facilitar el control de sistemas con múltiples variables, Automatizar el proceso

de producción de una pizza. Este estudio es de ayuda, por la diversidad de

conocimientos teóricos fundamentales relacionados al área de la

Automatización Industrial.

Bases Teóricas:

Para el desarrollo de la investigación es importante conocer ciertos aspectos

que conforman las bases teóricas necesarias para comprender las

características y propiedades de los sistemas automáticos de control. Se

explicarán las diferentes teorías, procesos y dispositivos a utilizar en el

proyecto, así como las opciones de diseño y técnicas para llegar a la

propuesta final.

Automatización Industrial.

La Automatización Industrial se refiere a una amplia variedad de sistemas

y procesos que operan con mínima o sin intervención del ser humano.La Real

Academia de Ciencias Exactas Físicas y Naturales define la Automatización

como el estudio de métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución

del operador humano por un operador artificial en la generación de una tarea

física o mental previamente programada. El primer trabajo significativo en

control fue el regulador de velocidad centrífugo de James Watt para el control

de velocidad de una máquina de vapor, en el siglo XVIII. Minorsky, Hazen y

Nyquist, entre otros, aportaron trabajos importantes en las etapas de

desarrollo de la automatización. En 1922, Minorsky trabajó con controladores

automáticos para el guiado de barcos, a partir de las ecuaciones diferenciales

que describían el sistema.

11

Inicialmente, la operatoria de los procesos se llevaba a cabo con un control

manual de las variables utilizando sólo instrumentos simples, manómetros,

termómetros, válvulas manuales; control que era suficiente por la relativa

simplicidad del proceso. Sin embargo, la gradual complejidad con que éstos

se han ido desarrollando ha exigido su automatización progresiva por medio

de los instrumentos de medición y control. En los modernos sistemas de

automatización, el control de las máquinas es realizado por ellas mismas,

gracias a la intervención de sensores, transmisores, transductores y válvulas

de control que le permiten percibir cambios en los valores de ciertas variables

o condiciones, tales como temperatura, presión o fluidez, entre otros.

Así, con un procesamiento adecuado de estos cambios ejecutado por los

controladores o PLC, se logran que los procesos puedan realizar los ajustes

necesarios para compensar estos cambios y corregir ciertas acciones de

inestabilidad, para hacer un sistema o proceso confiable.Principalmente, esta

técnica abarca ramas importantes como la neumática, oleohidráulica y la

electrónica. Hay dos formas básicas de realizar el control de un proceso

industrial. El control de lazo abierto, se identifica porque no tiene un elemento

de medición en la salida del proceso. Por lo tanto no puede verificar si se llegó

al set-point que se quiere. (No tienen realimentación).El control de lazo

cerrado, incluye dentro de sus elementos al medidor de la variable del

proceso, para que su señal sea comparada con el set-point.

Sistemas de Control.

Sistema. Un sistema es una combinación de componentes que actúan juntos y

realizan un objetivo determinado. Un sistema no está necesariamente limitado

a los sistemas físicos. El concepto de sistema se puede aplicar a fenómenos

abstractos y dinámicos como los que se encuentran en la economía; por lo

tanto la palabra sistema debe interpretarse en un sentido amplio que

comprenda sistemas físicos, biológicos, económicos y similares.

12

Variable controlada y variable manipulada. La variable controlada es la

cantidad o condición que se mide y controla. La variable manipulada es la

cantidad o condición que el controlador modifica para afectar el valor de la

variable controlada. Normalmente la variable controlada es la salida del

sistema. Controlar significa medir el valor de la variable controlada del sistema

y aplicar la variable manipulada al sistema para corregir o limitar la desviación.

Planta. Una planta puede ser una parte de un equipo, tal vez un conjunto

de los elementos de una máquina que funcionan juntos (ver figura Nº 1), y

cuyo objetivo es efectuar una operación particular; por lo tanto, es cualquier

objeto físico que se va a controlar, como un dispositivo mecánico, un horno de

calefacción, un reactor químico o una nave espacial.

Procesos. El Diccionario Merriam Webster define un proceso como una

operación o un desarrollo natural progresivamente continuo marcado por una

serie de cambios graduales que se suceden unos a otros de una forma

relativamente fija y que conducen a un resultado o propósito determinado; o

una operación de forma progresiva que consta de una serie de acciones o

movimientos dirigidos hacia un propósito determinado.

Perturbaciones. Una perturbación es una señal que tiende a afectar

negativamente el valor de la salida de un sistema. Si la perturbación se

genera dentro del sistema se denomina interna, mientras que una

perturbación externa se genera fuera del sistema y es una entrada.

Control realimentado. El control realimentado se refiere a una operación

que, en presencia de perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la

salida de un sistema y alguna entrada de referencia.Llamado también control

automático, consiste en mantener un valor deseado dentro de una cantidad o

condición, midiendo el valor existente, comparándolo con el valor deseado, y

utilizando la diferencia para proceder a reducirla.

13

Figura 1 . Sistema de control realimentado. Nota. Antonio Creus (2005).

PLC (Programmable Logic Controller).

Los PLC (Controlador Lógico Programable o por sus siglas en

inglésProgrammable Logic Controller), Son equipos electrónicos en general

basados en microprocesadores, que aceptan señales de entrada, evalúan y

generan salidas apropiadas para controlar máquinas o procesos,estos

dispositivos poseen grandes aplicaciones en Automatización Industrial, control

de procesos, así como sistemas de secuencias lógicas para maquinarias

industriales (ver figura 2). Hoy en día los PLC no sólo controlan la lógica de

funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino también la

ejecución de operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para

realizar estrategias de control, tales como proporcional, integral y

derivativa(PID) o las combinaciones de estos controles.

14

Figura 2 . Controlador Lógico Programable. Nota. www .Imágenes.industrial.omron.es.

Así mismo, los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores

o computadoras en redes de área local. También poseen la versatilidad de

expandir sus entradas y salidas a través de racks de inserción de módulos de

expansión. Por esta razón son una parte fundamental de los modernos

sistemas de control distribuido, así como de la automatización de procesos y

maquinarias industriales, entre otros.

Existen varios lenguajes de programación de los PLC. Tradicionalmente,

los más utilizados son el diagrama de escalera (Lenguaje Ladder), preferido

por los electricistas, lista de instrucciones y programación por bloques lógicos,

aunque se han incorporado lenguajes más intuitivos que permiten

implementar algoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más

fáciles de interpretar y manejar.

Normalmente se requiere un PLC para:

• Reemplazar la lógica de relés para el comando de motores, máquinas,

cilindros neumáticos e hidráulicos y válvulas, entre otros.

15

• Reemplazar temporizadores y contadores electromecánicos.

• Actuar como interface entre un PC y el proceso de fabricación.

• Efectuar diagnósticos de fallas y alarmas.

• Controlar y comandar tareas repetitivas y peligrosas.

• Regulación de aparatos remotos desde un punto de la fábrica. Sus principales beneficios son:

• Menor cableado, lo cual reduce costos y tiempos en instalaciones.

• Reducción del espacio en los tableros.

• Mayor facilidad para el mantenimiento y puesta en servicio.

• Flexibilidad de configuración y programación.

• Monitoreo de parámetros y variables de manera remota.

• Fácil comunicación con otros PLC´s.

Pantallas Táctiles:

Es una pantalla que permite con un solo toque físico la entrada de datos

directamente al dispositivo, y a su vez nos muestra en su superficie los

resultados de los datos (ver figura 3). La primera superficie de manejo táctil

fue diseñada en 1971 por el ingeniero Samuel C. Hurst, y el primer ordenador

con pantalla táctil fue el HP-150, que apareció en el mercado en 1983.

Consistía, en una pantalla de tubo como los televisores, sobre las que se

extendía un campo de rayos infrarrojos. Cuando el dedo hacia contacto sobre

pantalla, se reconocía el lugar exacto. Progresivamente fue pasando a los

primeros ordenadores usados como terminales de servicios, como cajeros

automáticos, puntos de compra de entradas, etc.

La industria de las HMI nació esencialmente de la necesidad de

estandarizar la manera de monitorear y controlar múltiples sistemas remotos,

sumado a tener un control más preciso y agudo de las variables de

producción, además de contar con información relevante de los distintos

procesos en tiempo real.

16

Figura 3 . Pantalla táctil. Nota . Catálogo Weintek (2012).

Clasificación de las pantallas Táctiles:

• Resistivas: Constan de dos capas que tienen algo de separación entre

sí. Cuando un objeto toca la capa de arriba, ésta a su vez choca con la

de abajo, con lo que se produce un cambio en la corriente eléctrica.

• De onda acústica superficial:Utiliza ondas de ultrasonido que se

encuentra en la pantalla.

• Capacitivas: Están cubiertas con un material que conduce una corriente

eléctrica continua a través de un sensor capacitivo.

• Infrarrojas:Consisten en emisores y receptores infrarrojos ubicados en

la pantalla.

• Galgas extensiométricas:La pantalla tiene una estructura elástica, de

forma que se pueden utilizar galgas extensiométricas para determinar

la posición en que ha sido tocada midiendo las deformaciones que se

hicieron en la misma.

17

Variadores de Frecuencia.

Un variador de frecuencia (siglas VFD, en inglés: Variable Frequency Drive

o bien AFD Adjustable Frecuency Drive), es un sistema para el control de la

velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC), por medio del

control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor. Los variadores

de frecuencia son también conocidos como Drivers de Frecuencia Ajustable

AFD, Drivers de CA, Microdrivers o Inversores. Dado que el voltaje se vará a

la vez que la frecuencia, a veces son llamados VVVF (Variador de Voltaje

Variador de Frecuencia).

Principio de funcionamiento

Los dispositivos variadores de frecuencia operan bajo el principio de que la

velocidad síncrona de un motor de corriente alterna (CA) está determinada por

la frecuencia de CA suministrada, el voltaje aplicado al estator y el número de

polos en el estator, de acuerdo con la relación:

Leyenda:

RPM: Revoluciones por Minuto.

f: frecuencia de suministro AC (Hertz).

p: Número de polos (adimensional).

El método más eficiente de controlar la velocidad de un motor eléctrico es

por medio de un variador electrónico de frecuencia (ver figura 4). No se

requieren motores especiales, son muy eficientes para entregar la potencia

requerida al motor, tienen precios cada vez más competitivos, poseen una

gran gama de parámetros para diferentes aplicaciones, son fáciles de

programar, además de poseer autodiagnóstico.

18

Figura 4 . Variador de frecuencia. Nota . Catálogo Danfoss (2011).

En el caso de los variadores PWM (Pulse Width Modulation), el variador de

frecuencia regula la frecuencia del voltaje aplicado al motor, logrando

modificar su velocidad. Sin embargo, simultáneamente con el cambio de

frecuencia, debe variarse el voltaje aplicado al motor para evitar la saturación

del flujo magnético con una elevación de la corriente que dañaría al motor.

Los variadores de frecuencia están compuestos por:

• Etapa Rectificadora: Convierte la tensión alterna en continua, mediante

rectificadores de diodos y tiristores, entre otros.

• Etapa Intermedia: Está compuesta de filtros para suavizar la tensión

rectificada y reducir la emisión de armónicos.

• Inversor o Inverter: se encarga de convertir la tensión continua en otra

de tensión y frecuencia variables mediante la generación de pulsos.

Actualmente se emplean IGBT´s (Isolated Gate Bipolar Transistors),

para generar los pulsos controlados de tensión.

19

• Etapa de Control: Es la encargada de controlar los IGBT para generar

los pulsos variables de tensión y frecuencia, además controla los

parámetros externos en general.

Sensores.

Son dispositivos electrónicos utilizados en Automatización Industrial para

comunicar equipos como PLC´s con el proceso que se está controlando, son

considerados elementos de entrada en sistemas de control, mediante los

sensores el autómata se entera del estado en que se encuentra el proceso,

por lo general se trata de sensores con respuesta todo o nada, con cierta

histéresis en la distancia de detección.

Figura 5 . Sensores Inductivo y fotoeléctrico. Nota . Catálogo Omron (2012).

Supositorios de glicerina.

Los supositorios son formas farmacéuticas sólidas cilíndricas, con forma

cónica o de torpedo adecuada, para su introducción en el recto (ver figura 6).

Pueden contener fármacos emulsionados o en forma de suspensión finamente

pulverizados. Funden a la temperatura corporal o se disuelven en medio

acuosos. Deben tener una masa de 2 g, o de 1 g en el caso de supositorios

infantiles. Cada supositorio de glicerina para adultos contiene 3 gramos de

glicerol. Los demás componentes (excipientes) son: carbonato sódico y ácido

esteárico.

20

La aplicación rectal de los medicamentos se conocía ya en las prácticas

sanitarias de los antiguos egipcios. Al principio se empapaban barras de

madera con soluciones de medicamentos, más tarde se formaban cordones

de sebo y cera. En 1766 recomendó el farmacéutico Baumé la manteca de

cacao como base para supositorios, la cual se convirtió en la materia grasa

estándar. Aproximadamente por la misma época se desarrollaron los primeros

moldes y con ello se introdujo la técnica de vaciado. En 1888 Boas preparó

supositorios de glicerina que contenían glicerogelatina como base soluble en

agua. En los últimos años del siglo XX se desarrollaron materias primas

grasas con base sintética.

Figura 6 . Supositorios de glicerina. Nota . www.glicerina.com.ve

La gran significación de los supositorios no ha disminuido a pesar del

evidente desarrollo de diferentes formas farmacéuticas para utilización oral y

parenteral de medicamentos. Esto se basa en las ventajosas posibilidades de

utilización, sobre todo cuando haya que aportarle al organismo medicamentos

que tengan que eludir el paso por el hígado.

La terapia rectal se utiliza si la aplicación de otras formas farmacéuticas no

es posible o no es adecuada:

21

• Cuando existen alteraciones patológicas de la mucosa gástrica o

por irritación de la misma debida a los medicamentos.

• Cuando se inactivan los medicamentos total o parcialmente debido

a los ácidos gástricos.

• Cuando los pacientes están total o parcialmente inconscientes.

• Por problemas de deglución del paciente después de, por ejemplo,

operaciones de laringe.

• Para descarga psíquica del paciente en el caso de medicamentos

de mal sabor.

Holding Tank.

Es un equipo utilizado en la elaboración de productos farmacéuticos y

alimenticios. Su principal utilidad es mantener los productos por un tiempo

prolongado, a una temperatura y agitación constante, sin que estos pierdan

sus propiedades físicas y químicas (ver figura Nº 7). Por lo general está

compuesto por un tanque de acero grado sanitario con doble revestimiento

para el suministro de vapor; también posee una bomba para transferir

productos hacia las tolvas de llenado, tuberías sanitarias con doble

revestimiento, válvulas para direccionamiento de glicerina y un tablero de

control para ejecutar la secuencia de llenado.

Básicamente, este equipo cumple la función de mantener los lotes de

glicerina ya elaborados a una temperatura de 80 ºC por un tiempo prolongado,

sin que estos pierdan sus propiedades, sumado a la seguridad en la

manipulación de la glicerina a alta presión y temperatura por parte de los

operadores, evitar contaminación cruzada del producto, además del

suministro oportuno de glicerina a las máquinas de llenado de supositorios

FarmoRes, encargadas de realizar el empaque de aluminio característicos de

los supositorios de glicerina.

22

Figu ra 7. Holding Tank. Nota . Propia (2013).

Bases Legales.

Entre los aspectos legales más importantes considerados en este proyecto, se

mencionan las normas BPM para la elaboración de productos farmacéuticos.

En su aparte sobre equipos dice:

Los equipos se deben diseñar, construir, adaptar, ubicar y mantener de conformidad a las operaciones que se habrán de realizar. El diseño y ubicación de los equipos deben ser tales que se reduzca al mínimo el riesgo de que se cometan errores y que se pueda efectuar eficientemente la limpieza y mantenimiento de los mismos, con el fin de evitar la contaminación cruzada, el polvo y la suciedad y en general todo aquello que pueda influir negativamente en la calidad de los productos.

Adicionalmente a estas bases legales se consideran los estándares

internacionales IEC-61131-1, los cuales:

Se aplica a los controladores Programables (PLC) y sus periféricos asociados, tales como la programación y herramientas de depuración (PADT´s), interfaces hombre máquina (HMI), que tengan como uso previsto el control y mando de las máquinas y procesos industriales.

23

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

Un aspecto de suma importancia en toda investigación se refiere al marco

metodológico con el cual va a ser abordado el estudio. Tiene gran

importancia, pues el planteamiento de una metodología adecuada, garantiza

que las relaciones que se establecen y los resultados o nuevos conocimientos

obtenidos tengan el máximo grado de exactitud y confiabilidad.

Tipo de Investigación .

Citado por (Hernández, Fernández y Baptista, 2003), señalaque “los estudios

descriptivos buscan especificar las propiedades, lascaracterísticas y los

perfiles importantes de personas, grupos, comunidades ocualquier otro

fenómeno que se someta a un análisis” (p. 117). En definitiva permiten medir

la información recolectada para luego describir, analizar e interpretar

sistemáticamente las características del fenómeno estudiado con base en la

realidad del escenario planteado.

De lo anteriormente escrito, la investigación en estudio cubrirá

directamente los aspectos relacionados a la propuesta de automatización de

la secuencia de llenado de glicerina en las tolvas del Holding Tank, ya que

ésta encaja perfectamente con los objetivos planteados y se recurre a fuentes

bibliográficas que permitirán la investigación documental así como de tipo

descriptiva.

24

Por lo tanto, al mismo tiempo el estudio se apoyará en un diseño de campo

no experimental, ya que la recolección de datos se realiza en la empresa

objeto de la investigación, por parte de personas involucradas en estos

procesos de llenado de glicerina y así aplicar el instrumento para detectar

cualquier situación que pueda cambiar las estrategias de la implementación

del nuevo sistema de control.

Modalidad de la Investigación.

De acuerdo al título de la investigación y el problema planteado, el estudio se

estableció en la modalidad de proyecto factible, de acuerdo a la definición

realizada por la Universidad Pedagógica Experimental Libertador (2004):

La elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar un problema, requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales, puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. El proyecto debe tener apoyo en una investigación de tipo documental de campo o diseño que incluya ambas modalidades” (p.16).

En esta parte del estudio corresponde presentar el procedimiento seguido

para dar respuesta a los objetivos planteados y hacer que las conclusiones

que se deriven, garanticen la mejor opción para dar solución al problema

planteado en la secuencia de llenado de glicerina en las tolvas del Holding

Tank en laboratorios Pfizer de Venezuela S.A.

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos.

Arias (2004) establece que las técnicas de recolección de datos son las

distintas formas o maneras de obtener los datos que luego de ser procesados,

se convertirán en información. Entre éstas se tiene la observación directa, la

entrevista, el análisis documental, el análisis de contenido. Es necesario

considerar tres variables en larecogida de la información: lugar, tiempo y

procedimiento.

25

Tomando en cuenta lo anterior, las técnicas a emplear para la obtención

de los datos en esta investigación corresponden principalmente a la

observación directa, mediante la revisión sistemática de los diferentes

componentes que posee el equipo, su ubicación, función dentro del sistema

de control, de la recolección de datos técnicos que posee cada uno de los

dispositivos, además la medición de parámetros como corriente y voltaje

usando el multímetro digital, además de datos audio visuales relevantes

apoyado por una cámara fotográfica.

Adicionalmente se utilizará la entrevista no estructurada. Sabino (1991), define

“En modo general una entrevista no estructurada o no formalizada es aquélla

en la que existe un margen más o menos de libertad para formular preguntas

y respuestas” (p.118). La información obtenida será registrada en formato de

pruebas y lista de cotejos como medios materiales para el almacenamiento de

los datos.

Cabe destacar que además de las entrevistas con el personal técnico,

operadores y departamento de ingeniería, el estudio de manuales de

operación del Holding Tank, planos funcionales de cableado, también

constituyen otras técnicas empleadas para la recolección de datos en la

presente investigación, todas de vital importancia al momento de tomar

decisiones para el nuevo diseño de control del equipo.

Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos.

Corresponde a esta fase describir las distintas operaciones a la cuales es

sometida la información recolectada con las técnicas anteriormente descritas,

para generar resultados confiables y formular las conclusiones pertinentes.

También se describen aquellos aspectos que de alguna manera permitirán la

definición del nuevo sistema de control para el Holding Tank, de acuerdo a los

requerimientos del departamento de Producción de Pfizer Venezuela S.A.

26

De manera general se puede decir que las técnicas utilizadas son de

carácter lógico. Entre ellas los pasos seguidos son: inducción, deducción,

análisis y síntesis. Estas permitirán descifrar los datos que serán recogidos a

lo largo del estudio y caracterizar el proceso en sí. De otra forma también se

utilizarán todas aquellas técnicas propias de la ingeniería, las cuales se

reflejan a través de diagramas de flujo, programación lógica y planos de

diferentes índoles, los cuales permiten analizar los procesos y cómo son sus

conexiones e interrelaciones con el desarrollo del estudio. A través de estos

esquemas se podrá visualizar de forma clara y rápida cómo será el sistema

desarrollado, tanto en ubicación física como en forma instrumental.

Otro aspecto relacionado con las técnicas de procesamiento de datos van

a ser particulares de cada tecnología, conformadas tanto por hardware como

por software, las cuales ya tienen una serie de características y entornos

gráficos propios donde se desarrollará la aplicación, pero siempre respetando

la metodología que debe emplearse para usar esta tecnología.

Procedimientos Metodológicos.

Fases Metodológicas.

Según Martin (1986), Procedimientos de la investigación “es el plan global de

la investigación que integra de un modo coherente y adecuado las técnicas de

recolección de datos a utilizar y análisis previo” (p.86). Un buen diseño

metodológico nos indica los pasos a seguir en un proceso de investigación y

nos conduce hacia la resolución del problema de una forma organizada y

preestablecida.

Es por ello que cualquier investigación conducida de forma correcta,

metodológicamente hablando, exige la realización de actividades previamente

establecidas. A continuación se explican las diferentes fases metodológicas

constitutivas de este proyecto.

27

Fase I: Diagnosticar la situación actual del proces o de llenado de

glicerina en las tolvas del Holding Tank, para la i dentificación de las

debilidades del proceso.

Para el cumplimiento de esta fase se realizaron visitas al equipo ubicado en la

planta Pfizer Venezuela S.A, la cual consistió en la recolección de datos de

campo, sobre los aspectos relacionados con el procedimiento de operación

del equipo, mediante entrevistas no estructuradas a los operadores del

Holding Tank, la observación directa, con la revisión documental de planos,

manuales, catálogos, hojas de mantenimiento correctivo y preventivos.

Fase II. Analizar la factibilidad técnica, operativ a y económica que

permitan la automatización de la secuencia de llena do de tolvas en el

Holding Tank.

En esta fase se realizó un estudio de la factibilidad técnica, basados en el

diagnóstico realizado en la fase I, de costos y disposición de los equipos para

realizar el proyecto, también de la disponibilidad de las árease instalaciones.

Fase III. Desarrollar la propuesta de un sistema de control automatizado

para la secuencia de llenado de las tolvas del Hold ing Tank, usando

tecnología PLC con pantalla táctil HMI.

Aquí se refiere a la formulación y desarrollo del nuevo sistema de control que

sustituirá la actual tecnología de llenado de tolvas. Esta fase es la más

compleja, ya que se trata del nuevo diseño que va regir la operación del

equipo. Incluyó la elaboración de planos eléctricos, diseño de los programas

para el PLC y la HMI.Otro aspecto que abarcó esta fase es la selección de

equipos de control que sustituyeran la anterior tecnología. Se realizó una

revisión documental de catálogos y consultas a proveedores, con la intención

de elegir tecnologías abiertastanto en PLC como HMI que ofrezcan un grado

de confiabilidad, operatividad, servicios post venta, además de reducir los

costos por compra de software con licencias.

28

Recursos a utilizar

Tabla 1:

Recursos a Utilizar

Recursos humanos

Supervisor de mantenimiento.

Supervisores del área,

Técnicos,

Operadores.

Recursos Materiales

Computador,

Pen Drive,

Impresora,

Scanner,

Fotocopiadora,

Cámara fotográfica,

Voltímetros,

Recursos económicos

Recursos de la empresa,

Recursos del autor.

29

CAPÍTULO IV

Presentación, análisis e interpretación de los resu ltados del diagnóstico

de la situación actual del equipo Holding Tank.

El presente capítulo tiene el propósitode presentar todos y cada uno de

los resultados obtenidos basándose en el desarrollo sistemático de los

objetivos específicos. Estos resultados estarán definidos por lo siguiente: En

primer término se estudia el sistema actual de llenado en el Holding Tank,

tomando en cuenta una fase de diagnóstico a través de la revisión

documental, observación directa, lista de cotejo y la aplicación de un

cuestionario; de igual modo, esta fase consistió en la recolección de datos en

el campo, sobre los aspectos relacionados con el procedimiento como opera

el Holding Tank, así como la información de planos eléctricos, manuales de

operación. Finalmente se realizó un estudio de opinión con los operadores del

equipo y personal de mantenimiento, los cuales están directamente

relacionados con el proceso de transferencia de glicerina hacia las tolvas de

llenado.

Diagnóstico actual del sistema de llenado de tolvas en el Holding Tank.

Un equipo de almacenamiento con agitación se utiliza en la elaboración de

productos farmacéuticos y alimenticios, para mantener los productos

manufacturados por un tiempo prolongado con temperatura y agitación

constante, sin que éstos pierdan sus propiedades físico químicas. Además

de esta función, el Holding Tank se encarga de transferir glicerina alas tolvas

30

de llenado ubicadas en las máquinas para el proceso de elaboración de

supositorios. Esto consiste entonces, en direccionar flujo de glicerina hacia las

tolvas de llenado del circuito A o B; para ello la operación está basada en un

procedimiento interno Nº PPDO-28 Rev02de 29 pasosdetallados en el

diagrama de flujo de las figuras Nº 8 y 9.

El procedimiento anterior incluye el encendido del sistema, iniciar

calentamiento del Holding, verificar las temperaturas de operación óptimas,

abrir y cerrar válvulas de direccionamiento de flujo de glicerina, encender y

apagar la bomba de circulación, seleccionar la tolva a transferir y verificar su

nivel, realizar el proceso de limpieza de tuberías con aire comprimido y por

último llevar el sistema a sus condiciones iniciales. Es importante indicar que

este procedimiento es llevado a cabo en su totalidad por el operador.

Figu ra 7. Holding Tank. Nota . Propia (2013).

31

Figura Nº 8. Diagrama de Flujo del Proceso de llenado de Tolvas Holding Tank. Nota : Rodríguez 2013.

32

Diagrama de Flujo Proceso de llenado de Tolvas Hold ing Tank.

Figura Nº 9 . Diagrama de Flujo del Proceso de llenado de Tolva s Holding Tank. Nota: Rodríguez 2013.

33

Tabla Nº 2. Lista de Cotejo Holding Tank. Empresa: Pfizer Venezuela; S.A. Dirección: Av. Henry Ford zona Industrial sur II Valencia Estado Carabobo. Departamento: Producción.

Sub División: Manufactura Semi Sólidos.

Día: 27

Mes: Agosto

Año: 2013

Hora: 9:00 am

Equipo: Holding Tank. Producto: Glicerina. Si No Seguridad 1 Cuenta el equipo con dispositivos de seguridad como

paradas de Emergencia. X

2 Posee algún sistema para detectar altas presiones de glicerina en las tuberías.

X

3 Tiene el equipo control sobre derrames en las tolvas de llenado.

X

4 El equipo posee seguridad para evitar arranque del agitador con productos solidificados.

X

Operación 5 El equipo se encuentra operativo. X 6 Desde el tablero de control se realiza la operación del

equipo. X

7 La operación del equipo se lleva a cabo siguiendo un procedimiento.

X

8 Posee temporizadores para llevar los tiempos de barrido y de reposo.

X

9 Cuenta el equipo con válvula de limpieza automática. X Calidad 10 La estructura del equipo cumple con las normas

farmacéuticas en cuanto a su fabricación. X

11 Durante el proceso de llenado de tolvas existe contacto del operador con el producto.

X

12 El equipo mantiene la integridad de los productos realizados. X 13 Cuenta el equipo con un sistema para controlar la

temperatura del producto. X

Servicios 14 El equipo usa Vapor, Aire comprimido, Electricidad. X 15 Se mantienen en buen estado los conductores eléctricos,

Tuberías de Aire y Vapor. X

16 La Temperatura y Humedad relativa donde se encuentra el equipo están controladas.

X

Nota : Rodríguez 2013.

34

En esta fase se realizó un estudio que incluyó la recolección de datos en el

campo, utilizando para tal fin la recopilación de información sobre el

funcionamiento del Holding Tank, obtenida mediante manuales de operación y

planos electromecánicos (ver anexo Nº A), la realización de una lista de

cotejo (ver tabla Nº 1), que incluye en su encabezado los datos del equipo, su

ubicación, fecha y hora de elaboración del instrumento. Seguidamente se

realizaron 16 preguntas en cuatro ámbitos como Seguridad, Operación,

Calidad y Servicios, las cuales responden a interrogantes que son importantes

para la realización del proyecto, ya que describen punto claves en la

operación del proceso que deben tomarse en cuenta o incluirlos en el nuevo

sistema de control.

En cuanto al aspecto de Seguridad:

Se constató la existencia de dispositivos de accionamiento de parada de

emergencia (ver figura Nº 10), cumpliendo con un aspecto esencial sobre una

operación segura. Además se observó que el equipo no posee un sistema

para detectar altas presiones de glicerina en las tuberías, igualmente se

evidencia que el Holding Tank tiene instalado un sistema de control sobre

derrame en las tolvas de llenado (ver figura Nº 11), sin embargo, en la

actualidad éste no se encuentra operativo.

Así mismo se observó que el tanque no cuenta con un sistema que impida

el arranque del agitador con producto solidificado. Estos aspectos de

seguridad incumplen la Ley Orgánica del Trabajo para los Trabajadores y

Trabajadoras LOTTT, Capítulo V Artículo 156 sobre Condiciones Dignas de

Trabajo, la cual dice que el lugar de trabajo no debe representar ningún riesgo

a la integridad de los trabajadores. Los equipos y maquinarias que intervienen

en los procesos productivos deben contar con un protocolo de validación que

certifique su adecuado funcionamiento, para ser usados de forma segura en

los procesos de manufactura.

35

Figura 10 . Parada de Emergencia.

Nota : Rodríguez (2013).

Figura11 . Tolvas de llenado.


36

En cuanto al aspecto Operativo:

De igual forma se realizó un estudio del aspecto operativo del equipo,

destacando que éste se encuentra funcionando, procesando dos lotes de

glicerina semanal es de 400 litros, para alimentar dos máquinas de llenado de

supositorios con capacidad de 60 litros, en tres turnos de trabajo continuo, de

acuerdo al cronograma mensualde elaboración de supositorios, en sus

presentaciones de niños, Infante y adulto.

Por otra parte, el Holding Tank cuenta con un tablero de control (ver figura

12), donde se centralizan las operaciones de llenado de tolvas. Así mismo se

pudo observar, que no posee temporizadores para sincronizar los tiempos de

barrido de tuberías con aire comprimido y reposo de manera precisa. Estos

tiempos son llevados a discreción por los operadores, incumpliendo en

ocasiones el procedimiento interno sobre llenado de tolvas PPDO-028 Rev02,

con la consecuencia de posible obstrucción de tuberías.

Figura 12 . Tablero de Control.


37

En cuanto al aspecto de Calidad:

Basado en el ámbito de la calidad, con la inspección realizada al Holding

Tank se pudo apreciar que su construcción es totalmente en acero inoxidable

(ver figura Nº 13), dando cumplimiento a las normas BPM en su artículo

18.14en cuanto a los equipos que intervienen en los procesos destinados a la

fabricación de productos farmacéuticos, su diseño, construcción, ubicación y

mantenimiento, los cuales deben poder limpiarse debidamente sin dificultad y

facilitar la reducción al mínimo del riesgo de contaminación.

Sin embargo, se evidencia que en el proceso de llenado existe un punto

crítico en la finalización del proceso de limpieza de tuberías, ya que el

operador tiene contacto directo con el producto cuando realiza el retiro de

residuos de glicerina en los impulsores de la bomba de producto. De esta

manera se incumple con el artículo 17.87 de las BPM sobre esterilidad en la

elaboración de productos farmacéuticos. No obstante, es importante decir en

cuanto a calidad del producto, que se garantiza la total integridad de los lotes

manufacturados, en vista de que se toman medidas de higiene adicionales a

este punto del proceso.

Figura 13 . Estructura Acero Inoxidable.

Nota . Rodríguez (2013).

38

En cuanto al aspecto de Servicios:

Se analizó el aspectode servicios auxiliares que alimentan al Holding Tank,

como el suministro de vapor para el calentamiento de las tuberías a una

temperatura de 100 ºC, incluyendo el interior del tanque, con la finalidad de

mantener el producto a una temperatura de 80 ºC. Además cuenta con una

línea de aire comprimido de 100 psi para el accionamiento del sistema

neumático y válvulas de direccionamiento de flujo de glicerina.

Adicionalmente, el tablero de control se encuentra conectado a una red

trifásica de 440 Vac, respaldada con la planta de emergencia. También se

pudo constatar que el tablero de control se mantiene en buenas condiciones

junto con los conductores y tuberías (ver figura Nº 14), dando cumplimento al

procedimiento PPM-002 Rev.003 sobre mantenimiento preventivo. Así mismo

se observó que el tablero se encuentra en un sitio con temperatura y humedad

controladas a 20 ºC y 55 % HR.

Figura14 . Tablero de Control.


Del mismo modo, se realizó un estudio de opinión

personas que están estrechamente vinculadas con la operación del eq

entre los que se destacan

Con este instrumento se plantean interrogantes a los usuarios acerca de su

percepción del proceso, las necesidades de identificar puntos críticos, si el

equipo cumple con las normas para funcionar en la industria farmacéutica, la

necesidad de invertir

mejorar el sistema con técnicas modernas de automatización.

Ítem 1 ¿Se siente cómodo operando el proceso de transferencia de glicerina

desde el Holding Tank hacia las tolvas de llenado?

A la interrogante

proceso de transferencia de glicerina de

el resultado fue que

proceso. Esta inconformidad se evidencia en el incump

internas de seguridad ASS sobre ergonomía y movimientos repetitivos.

39

Del mismo modo, se realizó un estudio de opinión (ver ane

personas que están estrechamente vinculadas con la operación del eq

entre los que se destacan operadores, supervisores y personal de ingeniería.

on este instrumento se plantean interrogantes a los usuarios acerca de su



necesidad de invertir en la actualización del equipo y


¿Se siente cómodo operando el proceso de transferencia de glicerina

desde el Holding Tank hacia las tolvas de llenado?

A la interrogante sobre si los operadores se sienten cómodos con el

de transferencia de glicerina de un total de 17 personas encuestadas,

que un 94,2 % respondió no sentirse cómodo con el actual

sta inconformidad se evidencia en el incumplimiento de las normas


Gráfico 1 . Resultado de la pregunta 1. Nota : Rodríguez (2013).

5,80%

94,20%

Item 1

(ver anexos B) a las

personas que están estrechamente vinculadas con la operación del equipo,

sores y personal de ingeniería.

on este instrumento se plantean interrogantes a los usuarios acerca de su



actualización del equipo y la importancia de


¿Se siente cómodo operando el proceso de transferencia de glicerina

sobre si los operadores se sienten cómodos con el

un total de 17 personas encuestadas,

cómodo con el actual

limiento de las normas


SI

NO

Ítem 2 ¿Es importante que el proceso indique mediante una pantalla las

etapas del mismo?

El 88,2 % respondió de forma afi

si es importante indicar mediante una pantalla las etapas del proceso (ver

gráfico Nº 2), indicando esto la necesidad de instalar una interface hombre

máquina HMI según normas IE

dispositivos. Así se podría

manera más amigable, además de sustituir los pulsadores ubicados en

puerta del tablero de control para integrarlos en la pantalla.

40

¿Es importante que el proceso indique mediante una pantalla las

El 88,2 % respondió de forma afirmativa a la pregunta número 2 acerca de



I según normas IEC 61131-6 sobre comunicación con

dispositivos. Así se podría monitorear y dirigir las etapas del proceso de una

manera más amigable, además de sustituir los pulsadores ubicados en

puerta del tablero de control para integrarlos en la pantalla.


88,20%

11,80%

Item 2

¿Es importante que el proceso indique mediante una pantalla las

rmativa a la pregunta número 2 acerca de



comunicación con

monitorear y dirigir las etapas del proceso de una

manera más amigable, además de sustituir los pulsadores ubicados en la

SI

NO

Ítem 3 ¿Considera que el proceso de transferencia de glicerina hacia l

tolvas de llenado representa

En el Ítem 3, el total de los encuestados

proceso de transferencia de glicerina com

esta respuesta unánime

llenado de tolvas en el ámbito de seguridad

las normas internas de Ambiente

41

¿Considera que el proceso de transferencia de glicerina hacia l

tolvas de llenado representa algún riesgo personal?

el total de los encuestados (100%) respondió que

transferencia de glicerina como riesgoso (ver gráfico Nº 3). Con

esta respuesta unánime se puede constatar las debilidades del proceso de

llenado de tolvas en el ámbito de seguridad, existiendo la no conformidad con

nas de Ambiente, Salud y Seguridad ASS.


100%

0%

Item 3

¿Considera que el proceso de transferencia de glicerina hacia las

) respondió que considera al

o riesgoso (ver gráfico Nº 3). Con

se puede constatar las debilidades del proceso de

existiendo la no conformidad con

SI

NO

Ítem 4 ¿Es necesario que la empresa invierta en la modernización y

automatización del proceso de llenado de tolvas en el Holding Tank?

El 88,20% de los encuestados considera necesaria

empresa para automatizar y modernizar el proceso de llenado

Holding Tank. En su gran mayoría

afirmativamente a la necesida

perfectamente en los aspecto

equipo y al aspecto netamente productivo.

42

¿Es necesario que la empresa invierta en la modernización y


encuestados considera necesaria la inversión por parte de la

empresa para automatizar y modernizar el proceso de llenado

n su gran mayoría, como lo muestra el gráfico Nº 4

afirmativamente a la necesidad de invertir en este proceso. E

perfectamente en los aspectos de seguridad hacia las personas que operan el

equipo y al aspecto netamente productivo.

Gráfico 4 . Resultado de la pregunta 4. Nota : Rodríguez (2013) .

88,20%

11,80%

Item 4

¿Es necesario que la empresa invierta en la modernización y


la inversión por parte de la

empresa para automatizar y modernizar el proceso de llenado de tolvas en el

como lo muestra el gráfico Nº 4, responde

invertir en este proceso. Esto se justifica

de seguridad hacia las personas que operan el

SI

NO

Ítem 5 ¿Está de acuerdo

glicerina en el Holding Tank, será

Para este ítem 6 el 100 % de las p

de transferencia de glicerina

5). Esto refuerza al ítem anterior sobre la necesidad de invertir en un sistema

automatizado que mejore las condiciones de trabajo, haciendo el proceso ágil,

productivo y seguro.

43

¿Está de acuerdo con que automatizar el proceso de transferencia de

licerina en el Holding Tank, será productivo para Laboratorios Pfizer?

Para este ítem 6 el 100 % de las personas piensa que automatizar

de transferencia de glicerina será productivo para la empresa (ver gráfico Nº

sto refuerza al ítem anterior sobre la necesidad de invertir en un sistema




100%

0%

Item 5

el proceso de transferencia de

productivo para Laboratorios Pfizer?

ersonas piensa que automatizar el proceso

ductivo para la empresa (ver gráfico Nº

sto refuerza al ítem anterior sobre la necesidad de invertir en un sistema


SI

NO

Ítem 6 ¿Considera que automatizar

hacia las tolvas de llenado

La totalidad de los personas encues

transferencia hacia las tolvas, ayudará a mejorar el ambiente

gráfico Nº 6). El análisis de

automatizado como lo plantean las normas IEC 61131

de PLC, se simplificará en gran medida la intervención de los operadores en el

proceso de transferencia, utilizando el tiempo en otras actividades

productivas.

44

¿Considera que automatizar el sistema de transferencia de glicer

hacia las tolvas de llenado ayudará a mejorar el ambiente de trabajo?

La totalidad de los personas encuestadas cree que automatizar

transferencia hacia las tolvas, ayudará a mejorar el ambiente

gráfico Nº 6). El análisis de esta interrogante responde a que

automatizado como lo plantean las normas IEC 61131-1 sobre programación

implificará en gran medida la intervención de los operadores en el



100%

0%

Item 6

el sistema de transferencia de glicerina

ayudará a mejorar el ambiente de trabajo?

tadas cree que automatizar el proceso de

transferencia hacia las tolvas, ayudará a mejorar el ambiente de trabajo (ver

esta interrogante responde a que, con un sistema

1 sobre programación

implificará en gran medida la intervención de los operadores en el


SI

NO

Ítem 7 ¿Sería correcto utilizar

control, que muestren

Un número importante de personas encuestadas

con luces ubicadas

(ver gráfico Nº 7). E

llenado de tolvas Nº

45

Sería correcto utilizar con luces piloto ubicadas en el

control, que muestren gráficamente las etapas del proceso?

ortante de personas encuestadas considera correcto indicar

con luces ubicadas en la puerta del tablero de control las etapas d

er gráfico Nº 7). Esto permitirá observar la secuencia del procedimiento de

Nº PPDO-28 Rev02 de manera automática


88,20%

11,80%

Item 7

con luces piloto ubicadas en el tablero de

gráficamente las etapas del proceso?

considera correcto indicar

la puerta del tablero de control las etapas del proceso

sto permitirá observar la secuencia del procedimiento de

28 Rev02 de manera automática.

SI

NO

Ítem 8 ¿Es provechoso para el proceso colocar

para mantener las tuberías precalentadas?

El 82,4 % de las personas encuestadas respondiero

ítem 8 diciendo que sí

de temperatura para mantene

explica porque cuando se realiza una transferencia se debe calentar las

tuberías desde temperatura ambiente hasta 100

térmicos con lo que se acorta

procedimientos inter

46

¿Es provechoso para el proceso colocar un controlador de temperatura

para mantener las tuberías precalentadas?

El 82,4 % de las personas encuestadas respondieron a la interrogante del

ítem 8 diciendo que sí es provechoso para el proceso colocar un controlador

de temperatura para mantener las tuberías pre calentadas. E


tuberías desde temperatura ambiente hasta 100 ºC produciendo choques

térmicos con lo que se acorta la vida útil de las tuberías. E

procedimientos internos de mantenimiento correctivoPPC-001 Rev.004


82,40%

17,80%

Item 8

un controlador de temperatura

n a la interrogante del

es provechoso para el proceso colocar un controlador

tuberías pre calentadas. Esta pregunta se


ºC produciendo choques

las tuberías. Esto simplificaría los

001 Rev.004.

SI

NO

Ítem 9 ¿Es conveniente

agitador del Holding Tank arranque con productos solidificados?

En la pregunta 9 el

conveniente instalar un sistema de control para evitar que el agi

Holding Tank arranque con productos solidificados (

importante tener en cuenta esta debilidad del actual proceso,

error en la manipulación se acciona el agitador con producto solidificado,

traería como consecue

incrementando los índices de mantenimiento correctivo basados en el

procedimiento PPC

47

¿Es conveniente instalar un sistema de control para evitar que el


En la pregunta 9 el 76.5 % de los encuestados respondió que considera

instalar un sistema de control para evitar que el agi

Holding Tank arranque con productos solidificados (ver gráfico Nº 9). E

importante tener en cuenta esta debilidad del actual proceso,


traería como consecuencia la destrucción de las tuberías internas


PPC-001 Rev.004.


76,50%

23,50%

Item 9

instalar un sistema de control para evitar que el


ondió que considera

instalar un sistema de control para evitar que el agitador del

ver gráfico Nº 9). Es

importante tener en cuenta esta debilidad del actual proceso, ya que si por


ncia la destrucción de las tuberías internas,


SI

NO

Ítem 10 ¿Considera usted que utilizando un

pueden centralizar todas las señales que actúan en el proceso de

transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado?

La respuesta al ítem 10,

refuerza la necesidad de automatizar los proceso

61131-1 sobre programación de PLC, para hacerlos dinámico

respondan a las expectativas para mejorar los aspectos de seguridad,

operación y calidad.

48

¿Considera usted que utilizando un controlador lógico programable se


transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado?

La respuesta al ítem 10, fue en 88,22% afirmativa (ver gráfico Nº 10). Esto

refuerza la necesidad de automatizar los procesos basados en las normas IEC

1 sobre programación de PLC, para hacerlos dinámico

a las expectativas para mejorar los aspectos de seguridad,

operación y calidad.


88,20%

11,80%

Item 10

controlador lógico programable se


gráfico Nº 10). Esto

basados en las normas IEC

1 sobre programación de PLC, para hacerlos dinámicos y que

a las expectativas para mejorar los aspectos de seguridad,

SI

NO

Ítem 11 ¿Está de acuerdo con que se simplifique a só

procedimiento de transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado?

Unánimemente los encuestados respondieron

pregunta Nº 11, (ver gráfico Nº 11). E

ya que por medio de un controlador lógico programable PLC, aplicando la

normas IEC 61131-

con dicho objetivo.

49

¿Está de acuerdo con que se simplifique a sólo cuatro pasos el


Unánimemente los encuestados respondieron afirmativamente

pregunta Nº 11, (ver gráfico Nº 11). Esta interrogante refuerza el ítem anterior,

por medio de un controlador lógico programable PLC, aplicando la

-1 se realizará el diseño de la lógica de control que cumpla


100%

0%

Item 11

lo cuatro pasos el


afirmativamente a la

sta interrogante refuerza el ítem anterior,

por medio de un controlador lógico programable PLC, aplicando las

el diseño de la lógica de control que cumpla

SI

NO

Ítem 12 ¿Es ventajoso

con una señal indicadora de nivel en las tolvas?

Para esta interrogante

glicerina en las tolvas, un 88,2%

de contar con esta indicación

glicerina sin necesidad de verificar directamente en

movimiento repetitivo al abrir la tapa, además

buenas prácticas de manufactura BPM en su

50

¿Es ventajoso para el proceso de transferencia de glicerina contar

una señal indicadora de nivel en las tolvas?

sta interrogante, que responde a la necesidad de indicar el nivel de

glicerina en las tolvas, un 88,2% respondió de manera positiva. L

n esta indicación es que mantiene al operador atento al nivel de

glicerina sin necesidad de verificar directamente en la tolva, evitando el

movimiento repetitivo al abrir la tapa, además de que esto no cumple con las

buenas prácticas de manufactura BPM en su artículo17.87.

Gráfico 12 . Resultado de la pregunta 12. Nota : Rodríguez (2013) .

88,20%

25,80%

Item 12

o de transferencia de glicerina contar

responde a la necesidad de indicar el nivel de

respondió de manera positiva. La importancia

es que mantiene al operador atento al nivel de

la tolva, evitando el

que esto no cumple con las

.

SI

NO

Ítem 13 ¿Los procesos

con las leyes establecidas por el Ministerio del P

Un 94,6% de los encuestados considera que Laboratorios Pfizer Venezuela

cumple con las leyes establecidas por el

Trabajo, así como

Trabajadoras LOTTT, en su Capítulo V Artículo 156 Condiciones Dignas de

Trabajo, ítem importante porque la empresa está comprometida con la calid

de un ambiente seguro para sus trabajadores.

51

¿Los procesos Industriales de Laboratorios Pfizer Venezuela cumplen

blecidas por el Ministerio del Poder Popular para el Trabajo?


cumple con las leyes establecidas por el Ministerio del Poder Popular para el

con la Ley Orgánica del Trabajo para lo


Trabajo, ítem importante porque la empresa está comprometida con la calid

de un ambiente seguro para sus trabajadores.


94,20%

5,80%

Item 13

Industriales de Laboratorios Pfizer Venezuela cumplen

oder Popular para el Trabajo?


Ministerio del Poder Popular para el

Ley Orgánica del Trabajo para los Trabajadores y


Trabajo, ítem importante porque la empresa está comprometida con la calidad

SI

NO

Ítem 14 ¿Laboratorios Pfizer cumple con las normas internas de Ambiente

Salud y Seguridad?

A esta interrogante un contundente 94,6% (ver gráfico Nº 14), resp

forma positiva. De esta pregunta se puede concluir que la empresa está

ganada a realizar inversiones que mejoren las condiciones de seguridad en

sus procesos.

52

¿Laboratorios Pfizer cumple con las normas internas de Ambiente

Salud y Seguridad?

A esta interrogante un contundente 94,6% (ver gráfico Nº 14), resp

e esta pregunta se puede concluir que la empresa está



94,20%

5,80%

Item 14

¿Laboratorios Pfizer cumple con las normas internas de Ambiente,

A esta interrogante un contundente 94,6% (ver gráfico Nº 14), respondió de

e esta pregunta se puede concluir que la empresa está


SI

NO

Ítem 15 ¿Es necesario colocar sensores en las tolvas de llenado para

controlar el nivel de producto?

El 100% de las persona piensa que es necesario colocar sensores en las

tolvas para controlar

control se evitaría que el operador visualice el nivel de la tolva directamente

incumpliendo con las normas de seguridad internas ASS y las normas de

Buenas Prácticas de Manufactura BPM

53

¿Es necesario colocar sensores en las tolvas de llenado para

controlar el nivel de producto?


tolvas para controlar derrames de producto (ver gráfico Nº 15). C

que el operador visualice el nivel de la tolva directamente


Buenas Prácticas de Manufactura BPM 17.87.


100%

0%

Item 15

¿Es necesario colocar sensores en las tolvas de llenado para


producto (ver gráfico Nº 15). Con este

que el operador visualice el nivel de la tolva directamente,


SI

NO

54

Conclusiones del diagnóstico

De acuerdo a los datos analizados en función dela situación actual del

tanque de almacenamiento de productos Holding Tank, éste se encuentra

completamente operativo y cumple con los aspectos regulatorios de las

Buenas Prácticas de Manufactura BPM, La estructura del equipo está

construida en acero inoxidable, lo que permite su utilización en la elaboración

de productos para la industria farmacéutica. El equipo no cumple con algunos

aspectos de seguridad como el arranque del agitador con producto

solidificado, control de las presiones en tuberías y control de derrames de

tolvas.

El proceso de transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado

representa un riesgo para integridad física del personal, lo cual refuerza la

necesidad de desarrollar un sistema automatizado para el equipo holding que

permita mejorar las condiciones de trabajo, haciendo el proceso ágil,


Recomendaciones

Las altas presiones en las tuberías constituyen un punto crítico a considerar

por razones de seguridad al momento de realizar transferencias de glicerina

hacia las tolvas o limpieza de tuberías con aire comprimido. Se debe

desarrollar un sistema que permita monitorear la presión y que detenga el

proceso en cualquier etapa del mismo.

Se debe diseñar un control adecuado para accionar el agitador con rangos de

temperatura entre 70 y 85 ºC. Esto permitirá proteger las tuberías internas del

tanque. Tomando en cuenta los puntos críticos del proceso de llenado de

tolvas, basados en las respuestas de los instrumentos analizados, se

desprende la necesidad de automatizar el proceso de transferencia de

glicerina del Holding Tank, para hacerlo amigable y versátil, de forma que

responda a las expectativas relativas a mejorar los aspectos existentes sobre

seguridad, operación y calidad.

55

CAPÍTULO V

FACTIBILIDAD TÉCNICA, OPERATIVA Y ECONÓMICA DEL SI STEMA DE

CONTROL AUTOMATIZADO PARA SECUENCIA DE

LLENADO DE TOLVAS EN EL HOLDING TANK

Para la determinación de los requerimientos o necesidades del sistema

de control propuesto, se realizó una fase de selección de equipos, basados en

los datos aportados en el diagnóstico, así como en el diseño de esquemas

eléctricos y diagramas lógicos. Para la selección de tecnologías existentes en

el mercado, se utilizó para tal fin cotizaciones de proveedores, catálogos de

fabricantes, información recopilada por Internet y equipos ya instalados en

otros procesos de la empresa.

Además, se presenta un análisis de factibilidad operativa, comparando los

procesos antes y después de la simulación de la propuesta. Se destacan las

ventajas de un sistema automatizado simplificado que reduce los

requerimientos de personal para realizar una transferencia de glicerina de tres

personas a una. Se incluye un estudio de factibilidad económica que

determina los recursos para desarrollar el proyecto, basados en la inversión

en equipos, diseño del proyecto, mano de obra, instalación. Estos costos de

inversión son comparados con el beneficio de utilizar sólo un operador. Este

análisis permitirá determinar la viabilidad económica de la puesta en

funcionamiento del proyecto.

56

Factibilidad técnica

Para la arquitectura propuesta se implantará un sistema de control basado

en un controlador lógico programable PLC, en comunicación con una interface

hombre máquina HMI, a través de líneas de conexión MODBUS. Existirá un

transmisor de presión, el cual se comunicará con un controlador de presión a

través de señales analógicas de 4-20 mA, para el control de las presiones en

las tuberías cuando exista un flujo de glicerina o en la etapa de barrido con

aire comprimido, mientras que el estatus de la presión lo hará a través de

señales discretas y se visualizarán en la pantalla táctil mediante un mensaje.

Sistemas de control (PLC)

En este punto se describirán las características de los PLC seleccionados

como alternativas, con el fin de dar una idea amplia de las bondades que

ofrece cada una de ellas. En este sentido, el S7-300 es el PLC de la familia de

controladores de SIMATIC, que permite soluciones de automatización a los

sistemas de la industria manufacturera y de procesos. A ellos pueden

añadirse módulos de E/S sin necesidad de respetar reglas de asignación de

ranuras.

La arquitectura integrada ControlLogix de Allen Bradley ofrece en sus equipos

de control un entorno de programación y compatibilidad para comunicaciones

común a través de varias plataformas de hardware. Todos los ControlLogix

funcionan con un sistema operativo de multitarea y multiprocesamiento y

admiten el mismo conjunto de instrucciones en varios lenguajes de

programación.

Por su parte los PLC LG Glofa poseen un diseño en función de las

especificaciones estándar internacionales (IEC61131-3), compatibilidad con

57

otrosdispositivos, fácil programación, lenguaje de programación de

conformidad con IEC61131-3 (IL / LD / SFC), cuenta con una red abierta para

protocolo de comunicaciones de acuerdo con las especificaciones de

estándares internacionales, procesamiento de alta velocidad con un

procesador de operación dedicado incluido y varios módulos especiales que

amplían el campo de aplicación del PLC.

Tabla Nº 3 Comparación de los sistemas de control PLC.

Características ControlLogix Simatic S7 -300 Glofa LG

Voltaje de operación y alimentación a instrumentos de

24 Vdc

Si Si Si

Escalabilidad Si Si SI

Programación lógica escalera Si Si Si

Arquitectura abierta Si No Si

Costos Medio Altos Bajo

Disponibilidad Media Media Alta

Software No No Libre

Nota: Rodríguez (2013).

Una vez realizado el balance de los requerimientos para los PLC, se

considera que el sistemabasado en PLC Glofa de LG es el que más se adapta

a las necesidades, porque además de cumplir con todas las exigencias, tiene

la cualidad adicional con respecto a los demás PLC, de proveer una

arquitectura abierta, además de brindar una excelente escalabilidad, es decir,

que en cualquier momento que se quiera expandir o hacer algún cambio al

sistema, sólo se requiere anexar al chasis un módulo con el protocolo de

comunicación requerido. Por otra parte, se cuenta con distintos proveedores a

nivel local, los costos son razonablemente competitivos con relación a las

otras marcas estudiadas y el software para programación no requiere licencia.

Interfaz de operador (HMI)

58

A continuación se describirán las especificaciones técnicas de cada una de las

interfaces hombre – máquina que fueron seleccionadas como alternativas, con

la finalidad de analizarlas de acuerdo a los requerimientos realizados. El

Multipanel 370 de Siemens es una interfaz táctil de 18.1” de tamaño, con una

resolución de 800 x 600 pixeles, comunicación Ethernet, RS 232, RS 485,

USB universal serial bus, conexión con PLC Siemens, Allen Bradley, Modicon,

Mitsubishi, Telemecanique y alimentación de 24 Vdc.

También se analizó la interfaz Panel View 1000 color de Allen Bradley, la

cual es una pantalla fabricada con las opciones de teclado o táctil, se alimenta

con 24 Vdc nominales, consume 50 watt, posee indicador de led para fallos de

comunicación, sus dimensiones en mm son 282 de largo, 423 de ancho, 112

de profundidad. Igualmente se analizaron las características de la interfaz

Weintek MT-6070iH, la cual es una pantalla táctil de 7” LCD a color, con una

resolución de 800x480 pixeles y procesador de 32 bits CPU 400MHz.

Tabla Nº 4 Comparación de interfaz HMI.

Características 370 Siemens Panel view Weintek

Voltaje de operación y alimentación a instrumentos de

24 Vdc

Si Si Si

Touch Screen Si Si Si

Robustez Si Si Si

Arquitectura abierta Si Si Si

Costos Altos Altos Bajo

Disponibilidad Media Media Alta

Software No No Libre


59

La interfaz seleccionada que cumple con los requerimientos exigidos por

Pfizer Venezuela en cuanto a ergonomía, robustez, arquitectura abierta y

disponibilidad es la pantalla Weintek MT-6070iH. Adicionalmente, la misma

interfaz garantiza la disponibilidad de memoria suficiente para almacenar tanto

la configuración desarrollada como las aplicaciones que se necesitan ejecutar

en el proceso, así como la capacidad de expansión de memoria a futuro,

además de la versatilidad de conectarse con diferentes marcas de PLC. Esta

pantalla ofrece una característica importante ya que no requiere licencia para

utilizar su software de programación, se encuentran disponible con una

sencilla descarga desde Internet.

Factibilidad operativa

El sistema con que se rige el tanque de almacenamiento de productos para

la transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado, es realizado en su

totalidad de forma manual, derivando así que la transferencia de glicerina se

realice dependiendo de las habilidades del operador. Esto se traduce en un

proceso lento con la consecuente pérdida de productividad, por la

participación del operador en todas las etapas del proceso, además de que los

tiempos de barrido y reposo son llevados a su discreción.

Por lo tanto, este sistema de control hace que la intervención del hombre

en el proceso sea activa e indispensable lo que hace que los operadores y los

analistas se expongan a situaciones riesgosas que puedan suscitarse durante

una transferencia de glicerina a las tolvas de llenado. La factibilidad operativa

del proyecto queda garantizada evitando, las situaciones antes mencionadas,

con el sistema de control automatizado propuesto. Se incluyen mejoras en la

forma de operar el equipo, simplificando los pasos para realizar una

transferencia de glicerina. Solamente una persona realizará y dirigirá la

operación del proceso, además de contar con un sistema de protección para

salvaguardar la integridad de los operadores.

60

Factibilidad económica

Este análisis permitió hacer una relación de los costos de la futura

implementación, la cual consiste en el valor comercial de los equipos

electrónicos a precios de mercado como el costo del diseño, PLC, Pantalla de

interfaz, suministros eléctricos y servicios de soldadura, entre otros, para

luego compararla con los beneficios de un sistema automatizado en el cual se

reduce el número de personas necesarias para operar el proceso de

transferencia de glicerina.

Tabla Nº 5 Costo de equipos (inversión).

Descripción del equipo Cantidad Costo BsF

PLC LG Glofa 60 01 7.000

Interfaz Weintek 01 6.500

Terminal de válvulas Festo 01 16.000

Controlador Autonics 04 2.000

PT 100 02 500

Total 09 30.000


Tabla Nº 6 Materiales (inversión).

Descripción del material Cantidad Costo BsF

Conductor THW 18 AWG 100 m 02 100

Manguera 8 mm 100 m 01 700

Tablero hermético 01 1.200

Racores neumáticos 50 500

Total 54 2.500


61

Tabla Nº 7 Servicios (inversión).

Descripción del servicio Cantidad Costo BsF

Costo diseño 01 50.000

Servicios de Soldadura 01 15.000

Instalación 01 25.000

Fabricación diagrama 01 1.500

Total 04 91.500


En cuanto a los beneficios de la implementación, se pueden apreciar en

latabla Nº 8, la cual incluye cálculos aproximados obtenidos del sistema

actual. En cuanto a los costos representados por las horas pagadas al

personaltomando en consideración el hecho de reducir la cantidad de

personas involucradas en el proceso de transferencia de glicerina.

Tabla Nº 8 Costos de personal.

Descripción del cargo Costo BsFxH Actual

Analista de seguridad 1.350 -

Operador 750 750

Auxiliar operador 750 -

Total 2.850 750


Con estos resultados se evidencia que el proyecto propuesto es

factibleeconómicamente, ya que los costos en horas hombre se disminuyen

en un 73.68 por ciento. Con estos datos se realiza una proyección de 2.100

BsF diarios de ahorros, en tres meses se superan los 124.000 BsF de la

inversión en equipos, materiales y servicios.

62

CAPÍTULO VI

PROPUESTA DE INGENIERÍA

Sistema de control automatizado para la secuencia d e llenado de

glicerina en las tolvas del Holding Tank integrando

tecnologías HMI-PLC.

Caso: Laboratorios Pfizer Venezuela S.A.

En este capítulo se plantea la importancia de los sistemas automatizados

yde control industrial, para ser aplicados en un proceso productivo de llenado

de tolvas. Se establece un contenido estructural del proyecto de investigación,

colocando en primer término la justificación de la investigación, seguido del

propósito de la misma, de los objetivos que acompañana la propuesta, y

finalmente el aspecto de diseño con los fundamentos de la investigación.

Estos fundamentos están sub divididos en la ingeniería básica, de detalles

y conceptual. En esta última se describen las normativas utilizadas en el

proyecto, la descripción del sistema automatizado tomando en cuenta las

variables que intervienen en el proceso; posteriormente se establece la

filosofía de operación que permite definir la lógica de control del Holding y

finalmente se plantean los requerimientos de equipos necesarios que están

directamente relacionados con la arquitectura de control propuesta

anteriormente, para lograr la automatización y control del tanque de

almacenamiento en cuestión.

63

Justificación de la Propuesta.

Una de las principales metas de Pfizer Venezuela S.A.es ser una empresa

farmacéutica de referencia mundial por excelencia, para satisfacer las

necesidades de salud de la sociedad, apoyándose en la calidad de sus

trabajadores y tecnologías de vanguardia. Por esta razón, Pfizer debe estar a

la par con los avances tecnológicos de la actualidad, de ahí que la principal

justificación de esta investigación sea crear una propuesta de un sistema de

control automatizado para la secuencia de llenado de las tolvas en el Holding

Tank, a través de un Controlador Lógico Programable PLC, en comunicación

con una Interface Hombre Maquina HMI.

Este proyecto pretende hacer eficiente la operación del equipo, al pasar de

un sistema manual a uno automático, simplificando la realización de las

transferencias de glicerina hacia las tolvas de llenado. Con el anterior proceso

el operador debía realizar una secuencia de pasos del procedimiento a través

de la verificación de las variables críticas como presión y temperatura, para

finalmente ejecutar acciones de comando de válvulas de manera repetida

hasta logra el objetivo de llenar las tolvas y mantener limpio el sistema de

residuos de glicerina.

Ahora bien, el nuevo sistema de control hace el proceso de llenado de

tolvas, versátil y seguro con la implementación de un sistema automatizado

para transferir glicerina, en vista de que el usuario no determinará con sus

acciones el proceso de llenado. En consecuencia, con esto se libera a los

operadores de realizar secuencias repetidas y en algunos casos peligrosas,

lo cual se traduce en mayor productividad al mejorar los tiempos de llenado,

además de convertir el lugar de trabajo en un sitio más seguro, con la adición

de sistemas de seguridad redundantes, como lo establecen las normas

internas de seguridad industrial de la empresa.

64

Propósito de la investigación

Establecer un cambio encuanto a la forma manual como se operaba la

secuencia de transferencias de glicerina en el Holding Tank, para convertirlo

en un proceso automatizado, cumpliendo con los aspectos de seguridad,

calidad y operación establecidos en los parámetros de validación del equipo.

Objetivos específicos:

• Acondicionar el tablero de control para la instalación y cableado de los

nuevos dispositivos.

• Descargar los programas de funcionamiento en el PLC y la pantalla

táctil HMI.

• Configurar los parámetros del transmisor de presión, variadores de

frecuencia y controladores de temperatura.

• Ajustar los tiempos de barrido y espera, establecidos en el

procedimiento de operación.

• Realizar pruebas de funcionamiento del sistema.

Fundamentación

El desarrollo de esta propuesta estudia la perspectiva de implementar el

proyecto de acuerdo a una necesidad. La totalidad de este estudio se realiza

en tres partes:

• Ingeniería Conceptual.

• Ingeniería Básica.

• Ingeniería de Detalle.

65

Ingeniería Conceptual

La ingeniería conceptual es la primera etapa de un proyecto, después de que

se ha planteado su necesidad. En este proyecto se definen tres aspectos

como se indican a continuación:

• Normativa y regulación del diseño.

• Descripción del proceso de automatización.

• Diagrama de procesos básicos.

• Normativa y regulación del diseño

Las normativas para este diseño se basaron en las normas IEC, las cuales

rigen los lineamientos para la programación de autómatas PLC y la

comunicación con dispositivos de interface con los operadores HMI. Además,

se utilizó el Código Eléctrico Nacional para la realización de las conexiones

eléctricas, tanto en la distribución de potencia al tablero, como las

interconexiones entre los dispositivos periféricos asociados al sistema.

• Descripción del Proceso de Automatización

Mediante la nueva estructura de control será posible operar la secuencia

de llenado de tolvas en el Holding Tank a través de una pantalla de interface,

lo cual permitirá encender el calentamiento del tanque y luego esperar 4 horas

adicionales hasta alcanzar 80 ºC en la temperatura interna del tanque, esto

para asegurar que la glicerina este en su fase líquida. Después de esto, el

sistema habilita el arranque del agitador se procede a seleccionar la tolva

hacia donde se va a transferir glicerina. Por último se confirma la selección del

circuito A ò B.

La intervención por parte del operador finaliza cuando el sistema solicita la

confirmación de su selección. De aquí en adelante las etapas del proceso son

66

llevadas de manera automáticas: se realiza el calentamiento de las tuberías

por espacio de 10 minutos, el sistema procede a abrir la válvula de descarga,

activa la circulación de glicerina mediante el arranque de la bomba de

producto, realiza la supervisión del flujo de glicerina. En esta etapa también

se monitorea: sobre presión en las tuberías, si existe flujo de glicerina,

además de verificar que todas las presiones esténdentro de su rango.

Una vez cumplido esto, comienza el proceso de llenado de las tolvas con la

apertura de la válvula seleccionada. En esta etapa se verifica el nivel máximo

de glicerina. Luego de alcanzado el nivel máximo, se activan las válvulas para

el primer barrido con aire comprimido por espacio de 4 minutos, después de 4

minutos adicionales de reposo, se realiza un segundo barrido, luego se

eliminan los residuos mediante la válvula de limpieza por espacio de 1 minuto

y finalmente el sistema retorna a sus condiciones iniciales a la espera de la

próxima transferencia.

• Diagramas de procesos básicos .

Para tener una mejor perspectiva del proyecto, en la figura Nº 15 se presenta

un diagrama de flujo del proceso, el cual consiste en una secuencia de cuatro

pasos que debe realizar el operador para dar inicioa una transferencia de

glicerina hacia las tolvas de llenado. Además en la figura Nº 16 se muestra el

esquema general de la arquitectura de control propuesta, que incluye una

plataforma abierta,constituida por el PLC en comunicación vía RS – 485, con

una pantalla táctil donde se centraliza la operación, estos componentes a su

vez están asociados en un protocolo de comunicación Modbus. Esta

plataforma es capaz de conectarse con dispositivos de diferentes fabricantes.

En las entradas se utilizan sensores inductivos, pulsadores y la señal de los

controladores de temperatura. En las salidas se conectan un terminal de

válvulas neumáticas y los relés asociados para la activación de motores.

67

Figura Nº 15. Diagrama de flujo automatizado llenado de tolvas. Nota : Rodríguez 2013.

Figura Nº 16

Ingeniería Básica.

Define los lineamientos generales e ideas básicas del proyecto. Estas ideas y

definiciones del proyecto

detalle, para la ejecución de los planos constructivos

ingeniería básica de este proyecto consistirá en la toma de datos del proceso,

para asegurar los requerimientos en la distribución de puntos de

para la alimentación de la energía eléctrica elemento fundamental parael

desarrollo del proceso,

vapor.

68

Figura Nº 16 .Esquema general de la Arquitectura propuestaNota : Rodríguez 2013.

Ingeniería Básica.


definiciones del proyecto son los pilares en que se basará

detalle, para la ejecución de los planos constructivos. El desarrollo de la


para asegurar los requerimientos en la distribución de puntos de

ara la alimentación de la energía eléctrica elemento fundamental parael

desarrollo del proceso, así como los puntos de serviciode aire comprimido y

Esquema general de la Arquitectura propuesta .


en que se basará la ingeniería de

El desarrollo de la


para asegurar los requerimientos en la distribución de puntos de servicios,

ara la alimentación de la energía eléctrica elemento fundamental parael

de aire comprimido y

69

Ingeniería de Detalle

La lógica de funcionamiento del proceso automatizado para transferencia de

glicerina en el Holding Tank se realizó mediante la técnica de programación

Grafcet, que permite visualizar de forma gráfica las etapas del proceso junto

con las condiciones que dan las transiciones de las etapas. A partir de esta

estrategia se lleva a cabo la programación del PLC como lo muestra la figura

Nº 17

Figura Nº 17. Programación Grafcet del PLC.


70

Para llevar a cabo el diseño de la automatización del proceso de transferencia

de glicerina es necesario tomar encuenta la descripción de los mensajes a

mostrar en la pantalla HMI y sus respectivas direcciones (ver tabla Nº 9). En

las siguientes tablas (ver tablas Nº 10 y Nº 11), se detallan las leyendas de

entradas y salidas con su correspondiente número asociado al PLC, símbolo y

descripción.

Tabla Nº 9 Leyendas de mensajes en HMI .

Dirección Mensajes en HMI

MX20 Presión alta en tuberías.

MX21 No hay flujo de glicerina.

MX22 Sin glicerina en Holding pulsar avance.

MX23 Revisar fases eléctricas.

MX24 Pulsador de emergencia y motores.

MX25 Presión interna Holding alta.

MX26 Presión de aire alta.

MX27 Tapa de Holding fuera de sitio.

MX28 Revisar sensor nivel tolva A.

MX29 Revisar sensor nivel tolva B.

MX30 Confirmar si es circuito A.

MX31 Confirmar si es circuito B.

MX32 Bajo nivel tolva A.

MX33 Bajo nivel tolva B.

MX34 Calentamiento de Holding esperar 6 horas.

MX35 Calentamiento de tuberías esperar 10 min.

MX36 Etapa de barrido de aire esperar 4 min.

MX37 Etapa llenado de tolvas.

MX38 Etapa reposo de tuberías esperar 4 min.

MX39 Etapa limpieza de válvula esperar 1 min.

MX40 Revisar válvulas de tolvas.


71

Tabla Nº 10 Leyenda de entradas al PLC.

Nº Entrada Símbolo Descripción

I0.00 DFA Detector de fases

I0.01 LLAVE Llave de transferencias

I0.02 BPCTC Llave by pass temp Holding

I0.03 EMERGENCIA Emergencia

I0.04 PRESIONOH Presión interna Holding

I0.05 SSVTA Sensor de seguridad válvula de tolva A

I0.06 SSVTB Sensor de seguridad válvula de tolva B

I0.07 SMPT Sensor máxima presión de tuberías

I0.08 SST Sensor de seguridad de tapa

I0.09 TTA Temperatura de tuberías alcanzada

I0.10 SNTA Seguridad nivel de tolva A

I0.11 SNTB Seguridad nivel de tolva B

I0.12 NTA Nivel de tolva A

I0.13 NTB Nivel de tolva B

I0.14 BNTA Bajo nivel de tolva A

I0.15 BNTB Bajo nivel de tolva B

I0.16 TEMPH80 Temperatura de Holding alcanzada

I0.17 MFG Monitor flujo de glicerina

I0.18 PAB Presión de aire baja

I0.19 RESET Restablecer


72

Tabla Nº 11 Leyenda de salidas del PLC.

Nº Salida Símbolo Descripción

Q0.00 AGI Agitador

Q0.01 BV Bomba de Vacío

Q0.02 VCH Válvula calentamiento Holding

Q0.03 CVT Válvula calentamiento tuberías

Q0.04 VA Válvula de aire

Q0.05 VCRA Válvula circuito y retorno A

Q0.06 VCRB Válvula circuito y retorno B

Q0.07 VTA Válvula tolva A

Q0.08 VD Válvula de descarga

Q0.09 BP Bomba de producto

Q0.10 VACA Válvula de aire circuito A

Q0.11 VL Válvula de limpieza

Q0.12 VACB Válvula de aire circuito B

Q0.13 VTB Válvula de tolva B

Q0.14 TLUZ Luz interna

Q0.15 LBNTA Luz bajo nivel de tolva A

Q0.16 LBNTB Luz bajo nivel tolva B

Q0.17 ASF Alarma sonora de fallas


Planos Finalmente, para realizar la programación del autómata, yaconociendo el

proceso definitivo que va a realizar, se selecciona el tipo delenguaje de

programación, el cual es conocido como escalera LD (Ladder). En los anexos

C se encuentra toda la lógica del programa. Adicionalmente, en los anexos D

están los planos concernientes al sistema eléctrico y de instrumentación P&ID

que asocian los controladores de temperatura con el proceso.

73

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Aguilera (2012). Trabajo de grado en Programación de PLC.

Balcells, J (1997). Autómatas programables. Primera edición.

Catálogo FESTO (2013). Programa completo de productos neumáticos.

Creus, A (2005). Instrumentación industrial. Séptima edición.

Daniel, B (2001). Lenguajes gramática y autómatas.

Faure, R (2000). Máquinas y acondicionamiento eléctricos. Primera edición.

Grau, A (2003). Diseño y aplicaciones con autómatas programables.

Segunda edición.

Manual variador de frecuencia Danfoss (2012). Manual de operación,

configuración e instalación.

Manual pantalla táctil Weintek (2010). Manual de operación, configuración e

instalación.

Manual PLC LG Glofa (2012). Manual de operación, configuración e

instalación.

Ogata, K (2006). Ingeniería de control moderna. Cuarta edición.

Obispo (2011), Diseño de un control Automatizado para los tanques de

Cocción para la Línea de Embutidos en la Empresa PROAGRO C.A.

Rincones (2010). Sistema de Control Automático para la Optimización de la

Planta Dosificadora y Mezcladora de Concreto de la Empresa SISPRECA C.A.

ALLEN BRADLEYhttp://www.ab.com/manuals/es/eoi/2711-um014c-es-p.pdf

GEFANUCIDhttp://www.gefanuc.com/infolink/manuals/gfk0600f.pdf

WINSTONDAVIDhttp://www.ad.siemens.de/simatic/s7400/prd7400s.pdf

74

APÉNDICES.

APÉNDICE A

Planos eléctricos

Antes de la Automatización.

APÉNDICE B

Cuestionario.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

ÁREA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO


CUESTIONARIO

El presente cuestionario tiene como objetivo funda mental, recabar

información relacionada sobre la propuesta de un “Sistema de Control


Holding Tank Integrando Tecnologías HMI-PLC”.

Es necesario que se tenga en cuenta las siguientes instrucciones

para su llenado:

• Lea cuidadosamente y responda con sinceridad.

• Para evitar limitaciones, esta encuesta es anónima, es decir, no

coloque su identificación.

• Agradecemos su colaboración, ya que se trata de un proyecto

para la elaboración de un Trabajo Especial de Grado .

• Indique con una X la respuesta de su preferencia.

Gracias por su Colaboración.

CUESTIONARIO

SI

NO

1 En su opinión se siente cómodo operando el proceso de transferencia de glicerina desde el Holding Tank hacia las tolvas de llenado.

2 Para usted es importante que el proceso indique mediante una pantalla las etapas del proceso.

3 Considera usted que el proceso de transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado representan algún riesgo personal.

4 Cree usted que es necesario que la empresa invierta en la modernización y automatización del proceso de llenado de tolvas en el Holding Tank.

5 Está de acuerdo, que automatizando el proceso de transferencia de glicerina en el Holding Tank, sea productivo para Laboratorios Pfizer Venezuela.

6 Considera usted que automatizando el sistema de transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado, ayudará a mejorar el ambiente de trabajo.

7 En su opinión, sería correcto indicar con luces pilotos ubicadas en el tablero de control, para mostrar gráficamente las etapas del proceso.

8 Usted considera que es provechoso para el proceso colocar un controlador de temperatura para mantener las tuberías precalentadas.

9 Cree necesario instalar un sistema de control para evitar que el agitador del Holding Tank arranque con productos solidificados.

10 Considera usted que utilizando un controlador lógico programable se pueden centralizar todas las señales que actúan en el proceso de transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado.

11 Está de acuerdo en que se simplifiquen a sólo cuatro pasos el procedimiento de transferencia de glicerina hacia las tolvas de llenado.

12 Cree usted que es necesario que se coloque un sistema para el control automático de los tiempos de barrido con aire comprimido.

13 Considera usted que los procesos Industriales de Laboratorios Pfizer Venezuela cumplen con las leyes establecidas por el Ministerio del Poder Popular para el Ambiente.

14 Según su criterio, usted cree que los procesos industriales de Laboratorios Pfizer Venezuela cumplen con las normas internas de Ambiente Salud y Seguridad.

15 Considera usted necesario colocar sensores en las tolvas de llenado para controlar los derrames de producto.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

ÁREA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO


JUICIO DE EXPERTO

Yo________________________________________________, titular

de la Cédula de Identidad Nº: _____________________ ___Profesión:

__________________________________________, revisé, analicé y

evalué el INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS, para el

Trabajo Especial de Grado, cuyo título es: “Sistema de Control


Holding Tank Integrando Tecnologías HMI-PLC”. Investigación realizada

por el Ingeniero Armando Rodríguez Torres, C.I. Nº 10.225.615.

Valido el presente instrumento como aptopara la investigación.

Asimismo, certifico que cumple con los requisitos exigido para su aplicación al

responder con los objetivos planteados.

________________________

Experto

DATOS DEL EXPERTO

APELLIDOS Y NOMBRES: ______________________________ _________

CÉDULA DE IDENTIDAD: ______________________________ __________

PROFESIÓN: __________________________________________________

TITULOS OBTENIDOS: ________________________________ _________

______________________________________________________________

____________________________________________________________

LUGAR DE TRABAJO: _________________________________ _________

_____________________________________________________________

FORMATO PARA LA VALORACIÓN DEL INSTRUMENTO

Item Nº

Corresponde con el tipo

de la investigación

Corresponde con el

propósito de la

investigación

Corresponde con los

objetivos específicos

Redacción

Sí No Sí No Sí No Sí No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Experto:

Fecha:

Ingeniero: Armando Rodríguez Torres.

Observaciones Generales: ________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

Es procedente su aplicación:

SI ________ NO ____________

Firma: _______________________

Fecha: _______________________

APÉNDICE C

Lógica de programación PLC.

APÉNDICE D

Planos eléctricos

después de la Automatización.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ... · Industrial, presentado por el...

Documents

Transcript of REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ... · Industrial, presentado por el...