PROYECTO DE INSTRUMENTACIÓN

INTEGRANTES:

EDISON CADENA

JOSHUE TORRES

BRYAN VERA

TEMA:

PROCESO DE PRODUCCION DEL QUESO

1) OBJETIVOS DEL PROYECTO

Diseñar un diagrama PID el cual represente el desarrollo del queso. Aplicar los conocimientos obtenidos de la materia en el diseño PID. Emplear las normas requeridas para obtener un correcto diseño.

2) RESUMEN

En el siguiente proyecto se diseñará el diagrama de proceso e instrumentación (PID) de una planta de elaboración de queso, el cual cuenta con diversos procesos que manejan desde la recepción de la materia prima (leche) hasta la maduración del que producto ya terminado (queso). Estos procesos cuentan con diferentes tipos de instrumentos de medición para la supervisión y control de toda la planta.

3) DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO

El proceso de elaboración del queso consta de varias etapas que veremos a continuación:

Recepción de la leche cruda(Refrigeración):

La leche cruda se debe transportar en cisternas isotermas a una temperatura entre (4-6) ºC.

Pasteurización:

La temperatura de pasteurización no debe superar 72-75ºC durante 15-20 segundos y para ciertos quesos de pasta y textura más delicada se aplica pasteurización afectada por la acción del calor.

Acidificación:

Este cultivo iniciador está compuesto por bacterias lácticas de los géneros Leuconostoc, Streptococcus y Lactobacillus.

Adición de cultivos especiales:

Esta etapa es voluntaria. Las materias complementarias pueden ser:

Cloruro cálcico, Nitrato potásico, Colorantes naturales autorizados, Mohos.

Coagulación:

Esta es una de las etapas claves del proceso y la base de la conversión leche en queso. Existen 2 tipos de coagulación, la acida y la enzimática. La leche puede tardas en cuajar de 45 minutos a 3 horas. Como resultado de la coagulación enzimática de la leche, se forma una masa que retiene gran cantidad de agua entre sus poros.

Desuerado:

Se expulsa el suero mediante acciones químicas y mecánicas.

Moldeado y prensado:

Se completa el desuerado y se le da la forma representativa.

Salado:

Se utiliza sal fina, y molida.

Maduración:

Periodo en el que la cuajada, sufre transformaciones y pueda durar días o meses.

4) DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE ELABORACIÓN DEL DIAGRAMA P&ID

Diagrama de Proceso e instrumentación (PID)

Este documento posee la siguiente información:

- Representación de la Instrumentación. La representación nos indica la ubicación general del instrumento y sus condiciones en el proceso.

- Identificación del Instrumento. A través de la identificación se conoce el tipo de instrumento.

- Conexión. Describe la forma en que se relacionan los instrumentos y equipos que hacen parte del proceso, ya sea conexión eléctrica, de tubería, neumática, de comunicaciones entre otra

Designación de instrumentos por círculos:

Montado localmente

Detrás de consola

En tablero

En tablero auxiliar

Instrumentos para dos variables medidas o instrumentos de una variable con más de una función.

Para la identificación de los instrumentos utilizados se utiliza la siguiente nomenclatura.

Conformado por 3 letras, cada una de ellas teniendo un significado específico

1era letra: Variable medida

2da y 3era letra: Función de salida, de presentación de datos

Adicionales: Mediante números se especifica el lazo de control o del equipo al que pertenece el instrumento

La siguiente tabla muestra el significado de cada letra, asociando a la identificación del instrumento.

Alarmas

LAH: Alarma de nivel alto

LSL: Alarma de nivel bajo

LAHH: Alarma de nivel alto alto

LSLL: Alarma de nivel bajo bajo

LSH Interruptor (switch) por nivel alto

LDA Desviación de set point

Líneas de instrumentación (se dibujan más finas que las de proceso)Conexión a proceso, o enlace mecánico o alimentación de instrumentos.

Señal neumática

Señal eléctrica

Señal eléctrica (alternativo)

Tubo capilar

Señal sonora o electromagnética guiada ( calor, radio, nuclear, luz)

Señal sonora o electromagnética no guiada

Conexión de software o datos

Conexión mecánica

Señal hidráulica

(Especificaciones basadas en normas ISA S5.1 - S5.3)

5) DESCRIPCION DEL PROCESO DE AUTOMATIZADO

La bomba de suministro 10 de leche es desactivada por el sensor LAH Y LSL. El sensor LAH y LSL controla la desactivación de la válvula de proceso 12. El sensor TT controla la activación de la bomba de suministro de proceso 12. El sensor LAH y LSL controla la activación de las válvulas de proceso 11. El sensor ST controla la desactivación de la válvula de proceso 12. El sensor TC controla la activación de la válvula de proceso 11 junto con la regulación

de caudal. El sensor ST controla la desactivación de la bomba de proceso 13.

6) DIAGRAMA

7) ASIGNACION DE ENTRADAS

NOMBRE TIPO DIRECCION COMENTARIOMarcha BOOL I0.0 Marcha

Paro BOOL I0.1 Paro GeneralLAH1 BOOL I0.2 Sensor nivel alto 1LSL1 BOOL I0.3 Sensor nivel bajo 2LAH2 BOOL I0.4 Sensor nivel alto 2LSL2 BOOL I0.5 Sensor nivel bajo 2TT BOOL I0.6 Sensor temperatura

LAH3 BOOL I0.7 Sensor nivel alto 3LSL3 BOOL I1.0 Sensor nivel bajo 3ST1 BOOL I1.1 Sensor de velocidad 1TC1 BOOL I1.2 Sensor de temperaturaST2 BOOL I1.3 Sensor de velocidad 2

8) ASIGNACION DE SALIDAS

NOMBRE TIPO DIRECCION COMENTARIOV1 BOOL Q0.0 Válvula 1V2 BOOL Q0.1 Válvula 2V3 BOOL Q0.2 Válvula 3V4 BOOL Q0.3 Válvula 4V5 BOOL Q0.4 Válvula 5B1 BOOL Q1.0 Bomba 1B2 BOOL Q1.1 Bomba 2

9) INSTALACION ELECTRICA Dimensionado de instalación

El suministro necesario será de 380/220V. Las bombas funcionan con una alimentación trifásica de 380V.

Al igual que el PLC, los instrumentos funcionan a 24 v, por lo que se utiliza una rectificación para estos elementos al igual de los que necesitan 220v.

10) PLC

` El PLC utilizado es el VISION 1040 Un PLC avanzado con una pantalla táctil a color integrada 1210TM/1040TM , más módulos de E/S Snap-in y de ampliación (hasta 1000 E/S)

HMI

Hasta 1024 pantallas definidas por el usuario 500 imágenes por aplicación Gráficos HMI -Tendencias con código de colores Pantallas de alarma incorporadas Biblioteca de cadenas de texto – fácil localización Teclado alfanumérico virtual Localización de fallas a través del panel HMI no es necesaria una PC

PLC

Las opciones de E/S incluyen alta velocidad, medición detemperatura y peso

PID autosintonizable, hasta 24 lazos independientes Programas de recetas y registro de datos mediante tablas

de datos Tarjeta Micro SD – registro, copia de seguridad,

clonación y más Programacion de funciones tiempo en solo 3 pasos

Comunicación

TCP/IP via Ethernet Servidor Web: Use las páginas HTML integradas

diseñe páginas complejas para ver y editardatos del PLC en Internet

Función de envío de e-mails Mensajería SMS GPRS/GSM/CDMA habilitado Utilidades de acceso remoto Compatible con el protocolo MODBUS CANbus: CANopen, UniCAN, SAE J1939 y más Esclavo DF1 Puertos: incluye 2 RS232/RS485 aislados, 1 CANbus, Vision570: 1 puerto de

programación USB, 1 puerto de programación USB; además puede añadirse un puerto serie o Ethernet

11) Diagrama P&ID

12) PRESUPUESTODentro del mismo se enlistan los valores pertenecientes a los instrumentos utilizados, calculando el 45% como tasa de envío

Tanque de almacenamiento: Tanque 40000 lts -> $84.000

$121.800 (45%)

Tanque 2500 lts -> $3.901,39 $5.657,01 (45%)

Tanque 5000 lts -> $8.231.22 $11.935.27 (45%)

Valvulas AC de 1/2 A 32in -> $24 (Mercado libre)

Valvula de control automatico -> 1.402,66 euros =>

$1.516

$2.198,20

Calentadores industriales electricos: $1.300.000,00 (de acuerdo a la cap.) $1.885.000,00 (45%)

Calentadores industriales a gas: $1.185.000,00 $1.718.250,00

(Mercado Libre / Quito)

*Sensor industrial de nivel (líquidos y solidos) : $229,90

*Sensor de presión: $294

*Sensor de temperatura industrial: $299,03

*Bomba hidráulica (engranes) 1.5hp 24Vdc:

$375

*Mezcladora (de Alimentos): $1100

Conclusiones y Recomendaciones

Se diseñó el diagrama PID del proceso para la elaboración de queso , usando las espeficaciones que dictan las normas “ISA S5.1 - S5.3”

Referencias:

12) Технологическая линия производства мягкого сыра и сливочного маслa (Línea de producción tecnológica queso fresco y mantequilla)http://www.agro-mash.ru/texnol_lin_mjag_syra_sl_masla.html

13) “Determirnacion de los costos de calidad en el proceso productivo del queso” Medina,Aragundi https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/3951/1/6478.pdf

14) ELABORACIÓN DEL QUESOhttp://www.poncelet.es/enciclopedia-del-queso/elaboracion.html