INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL - Tesis en el IPN - Instituto ...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
AUTOMATIZACIÓN EN LA MAQUINA DE EMPACADO
DE JABÓN DE TOCADOR
TESIS
PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO EN CONTROL Y AUTOMATIZACION
P R E S E N T A N :
GUERRERO VAZQUEZ LUIS
NÚÑEZ CARBAJAL SILVIA MARINA
VEGA CARREÓN MIGUEL ISAAC
ASESOR:
ING. NATALIA GPE. HERNANDEZ IBARRA
ING. ALFREDO CONTRERAS MONDRAGÓN
México, DF 2010

C O N T E N I D O
OBJETIVO i
JUSTIFICACIÓN ii
INTRODUCCIÓN
iii
Capitulo 1.GENERALIDADES
1.1 Jabón de Tocador 1
1.2 Automatización
3
1.2.1 Etapas de la Automatización
5
1.2.2 Automatización en la Industria 7
1.2.3 Tipos de Automatización 8
1.2.4 Elaboración Industrial de Jabón de Tocador 12
Capitulo 2. PROPUESTA DE AUTOMATIZACION
2.1 Automatización del Proceso
29
2.1.1 Diagrama de Bloques 29
2.1.2 Fases de Proceso 30
2.1.2.1 Inicio de Proceso: Banda Transportadora 30
2.1.2.2 Detección: Materia Prima 31
2.1.2.3 Posicionamiento: Pistones con Materia Prima 32
2.1.2.4 Transporte: Banda Empaquetadora 33
2.1.2.5 Empaquetado 33
2.2 Control
2.2.1 Hardware 34
2.2.1.1 Pantalla Touch Screen 35
2.2.1.2 Tarjetas de Entrada y Salida 39
2.2.2 Software 53
2.2.3 Comunicaciones 53
2.2.4 Funcionamiento del PLC 55
Capitulo 3. ANALISIS TÉCNICO
3.1 Especificaciones Técnicas
60
3.1.1 Controlador Lógico Programable 60
3.1.2 Pantalla Touch Screen 62
3.1.3 Maquina Empacadora de Jabón de Tocador 64
3.1.4 Elementos Primarios y Finales de Control 67
3.2 Programación del PLC 91
34

Capitulo 4. EVALUACIÓN ECONÓMICA
4.1 Análisis Económico del Proyecto 97
4.2 Costo Variable 97
4.2.1 Mano de obra directa 98
4.2.2 Materia prima directa 99
4.3 Costo Fijo 100
4.3.1 Gastos Administrativos 100
4.3.2 Herramienta 101
4.3.3 Maquinaria 101
4.4 Costo Total
4.5 Análisis de Costos
4.5.1 Sistema Actual (sin automatizar)
4.5.2 Sistema Automatizado
4.5.3 Estrategia de Venta
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
CRONOGRAMA
102
102
103
105
107
ANEXOS 111
108
109
110

I N D I C E D E F I G U R A S
Figura 1. Las diferentes formas del Jabón de Tocador ii
Figura 2. Maquina de secado. Uno de los elementos que componen
el proceso de saponificación del jabón.
Figura 3. Intercambiador de Calor 10
Figura 4. Flujo del proceso productivo. 12
Figura 5. Diagrama de flujo del proceso de producción en una escala
de pequeña empresa.
Figura 6. Flujo de materiales 24
Figura 7. Ejemplo de la distribución interna de las instalaciones de la
planta
Figura 8. Diagrama de bloques del empaquetado de jabón tocador 29
Figura 9a. Conexión de las terminales
Figura 9b. Fuente de Poder
Figura 10. Circuito interno del modulo 45
Figura 11. Modulo de entradas discretas 46
Figura 12. Convertidor de paralelo a serie 47
Figura 13. Bypass de voltaje/frecuencia 51
Figura 14. Diagrama electrónico de una UPS 52
Figura 15. Una simulación creada en el ambiente Intouch 10.0 de
Wonderware
Figura 16. Terminal de conexiones RJ-45 53
Figura 17. Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de Red 54
Figura 18. Esquema de un PLC 55
Figura 19. Tipos de Conexión de un PLC 56
Figura 20. Típico de instalación arrancador/triangulo con temporizador 56
Figura 21. Esquema Interno de un PLC 57
Figura 22. Unidad de control FEC-FC640-FST – 191450 60
Figura 23. Unidad de indicación y control Pantalla Touch Screen 62
Figura 24a. Maquinaria ACMA GD 4000T
Figura 24b. Maquinaria ACMA GD 4000T
Figura 25. Dimensiones de la maquina ACMA GD (todas las medidas
se expresan en mm)
Figura 26. Cilindros normalizados DSNU-20-50-P-A 67
ii
14
26
43
44
53
64
64
66

Figura 27. Actuador giratorio DSRL-16-180-P-FW 69
Figura 28. Terminal de válvulas CPV10-VI 71
Figura 29. Unidad de control FEC-FC640-FST 73
Figura 30. Unidad de control FEC-FC440-FST 75
Figura 31. Conectores PS1-SAC10-10POL 76
Figura 32. Conectores PS1-SAC11-10POL+LED 77
Figura 33. Cable para la programación PS1-SM14-RS232 77
Figura 34. Unidad de indicación y control FED-300 78
Figura 35. Detector de proximidad SME-8-K-LED-24 78
Figura 36. Piezas de fijación SMBR-8-20
Figura 37. Detectores por flexión SOEG-RT-Q20-PP-S-2L-TI
Figura 38. Racor rápido roscado Rosca exterior con hexágono exterior 87
Figura 39. Tubo de material sintético PUN-6x1-BL 88
Figura 40. Tobera aspiradora por vacío VN-05-N-I3-PQ2-VQ2 89
Figura 41. Ventosa ESS-30-BN 90
I N D I C E D E T A B L A S
Tabla 1. Escalas de producción 12
Tabla 2. Hoja de datos del PLC FEC 64
Tabla 3. Hoja de datos de la pantalla de contacto (Touch Screen) 65
Tabla 4. Desglose de costos de la materia prima. 99
Tabla 5. Costo por pieza de la banda transportadora 100
Tabla 6. Costos de maquinaria 101
Tabla 7. Costos totales del proyecto 107
81
82

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Objetivo
Proponer un sistema de control en la maquina para el empaquetado
de jabón de tocador, con los conocimientos adquiridos en la carrera de
ingeniería en control y automatización para aumentar la producción, mejorar la
calidad del producto y reducir costos.
- i -

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Justificación
Se propone la automatización y control en el proceso de empaquetado
de una maquina para jabón de tocador por la necesidad de tener una
ingeniería a detalle para optimizar su desarrollo.
Considerando que el modo de empaquetado manual del producto es
insuficiente para satisfacer la demanda, se ve la necesidad de implementar un
nuevo proceso de empaque, para disminuir tiempos y pérdidas de materia
prima y materiales empleados. Aplicando las técnicas de automatización.
Se considera que se manipulara de manera sencilla las variables de
proceso, con un software que permita disminuir tiempos necesarios en la etapa
final de la saponificación.
- ii -

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Introducción
El proyecto describe la serie de pasos y procesos en como se produce
de forma detallada el jabón de tocador a nivel industrial.
Así mismo se presentan los antecedentes del tema dando una
descripción de la terminología utilizada frecuentemente en el proceso, sus
fases, y utilidades, en el desarrollo de la manufactura del producto. Además se
estudia las etapas subsecuentes a este, los métodos de fabricación de jabón
contando con apoyos gráficos del desarrollo y el acabado final de los jabones.
Se tiene una descripción de la maquinaria, equipos y materiales
utilizados en la puesta. Con una propuesta de control, se pretende optimizar los
tiempos y costos en el embalaje del producto.
Se hace una comparación entre los sistemas semi-automatizado
(actual), y automatizado. Planteara que el proyecto pueda ser desarrollado
deforma eficaz y de manera rentable.
- iii -

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Capitulo 1. GENERALIDADES
1.1 Jabón de Tocador
Definición
El jabón (del latín tardío sapo, -ōnis, y este del germánico *saipôn) es
un producto que sirve para la higiene personal y para lavar determinados
objetos. En nuestros tiempos también es empleado para decorar el cuarto de
baño. Se encuentra en pastilla, en polvo o en crema. En sentido estricto, existe
una gran diferencia entre lo que es un jabón, un detergente y un champú.
Qué significa saponificación
La palabra saponificación es origen italiana formada de dos palabras:
sapone que significa "JABON" y facere que significa "HACER"; Por lo cual la
palabra saponificación significa: "HACER JABON".
Esta importante reacción descompone las sustancias grasas cuando se
las hierve con una solución de un hidróxido fuerte, como el de sodio o el de
potasio. El fenómeno es comparable a la hidrólisis pero, en lugar de quedar
libres los ácidos, se convierten en las sales del metal del hidróxido empleado.
Estas sales son los jabones. Como los ácidos predominantes en las grasas
son el palmítico, el esteárico y el oleico, se formaran mezclas de palmitatos,
estearatos y oleatos de sodio o de potasio, que son los que componen la mayor
parte de los jabones. Las reacciones de saponificación no son reversibles. La
saponificación consiste en la hidrólisis alcalina de un éster.
Ingredientes
Las grasas y aceites utilizados son compuestos de glicerina y un ácido
graso, como el ácido palmítico o el esteárico. Cuando estos compuestos se
tratan con una solución acuosa de un álcali, como el hidróxido de sodio, en un
1

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
proceso denominado saponificación, se descomponen formando la glicerina y
la sal de sodio de los ácidos grasos. La palmitina, por ejemplo, que es el éster
de la glicerina y el ácido palmítico, produce tras la saponificación palmitato de
sodio (jabón) y glicerina. Los ácidos grasos que se requieren para la fabricación
del jabón se obtienen de los aceites de sebo, grasa y pescado, mientras que
los aceites vegetales se obtienen, por ejemplo, del aceite de coco, de oliva, de
palma, de soja (soya) o de maíz. Los jabones duros se fabrican con aceites y
grasas que contienen un elevado porcentaje de ácidos saturados, que se
saponifican con el hidróxido de sodio. Los jabones blandos son jabones
semifluidos que se producen con aceite de lino, aceite de semilla de algodón y
aceite de pescado, los cuales se saponifican con hidróxido de potasio. El sebo
que se emplea en la fabricación del jabón es de calidades distintas, desde la
más baja del sebo obtenido de los desperdicios (utilizada en jabones baratos)
hasta sebos comestibles que se usan para jabones finos de tocador. Si se
utiliza sólo sebo, se consigue un jabón que es demasiado duro y demasiado
insoluble como para proporcionar la espuma suficiente, y es necesario, por
tanto, mezclarlo con aceite de coco. Si se emplea únicamente aceite de coco,
se obtiene un jabón demasiado insoluble para usarlo con agua fresca; sin
embargo, hace espuma con el agua salada, por lo que se usa como jabón
marino. Los jabones transparentes contienen normalmente aceite de ricino,
aceite de coco de alto grado y sebo.
El jabón fino de tocador que se fabrica con aceite de oliva de alto grado
de acidez se conoce como jabón de Castilla. El jabón para afeitar o rasurar es
un jabón ligero de potasio y sodio, que contiene ácido esteárico y proporciona
una espuma duradera. La crema de afeitar es una pasta que se produce
mediante la combinación de jabón de afeitar y aceite de coco.
Funciones
La mayoría de los jabones eliminan la grasa y otras suciedades debido
a que algunos de sus componentes son agentes activos en superficie o
agentes tensoactivos. Estos agentes tienen una estructura molecular que actúa
como un enlace entre el agua y las partículas de suciedad, soltando las
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
partículas de las fibras subyacentes o de cualquier otra superficie que se
limpie. La molécula produce este efecto porque uno de sus extremos es
hidrófilo (atrae el agua) y el otro es hidrófugo (atraído por las sustancias no
solubles en agua). El extremo hidrófilo es similar en su estructura a las sales
solubles en agua. La parte hidrófuga de la molécula está formada por lo
general por una cadena de hidrocarburos, que es similar en su estructura al
aceite y a muchas grasas. El resultado global de esta peculiar estructura
permite al jabón reducir la tensión superficial del agua (incrementando la
humectación) y adherir y hacer solubles en agua sustancias que normalmente
no lo son. El jabón en polvo es una mezcla hidratada de jabón y carbonato de
sodio. El jabón líquido es una solución de jabón blando de potasio disuelto en
agua.
A finales de la década de 1960, debido al aumento de la preocupación
por la contaminación del agua, se puso en entredicho la inclusión de
compuestos químicos dañinos, como los fosfatos, en los detergentes. En su
lugar se usan mayoritariamente agentes biodegradables, que se eliminan con
facilidad y pueden ser asimilados por algunas bacterias.
1.2 Automatización
Automatización Industrial (automatización; del griego antiguo: guiado
por uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados para
controlar maquinarias y/o procesos industriales substituyendo a operadores
humanos.
El alcance va más allá que la simple mecanización de los procesos ya
que ésta provee a operadores humanos mecanismos para asistirlos en los
esfuerzos físicos del trabajo, la automatización reduce ampliamente la
necesidad sensorial y mental del humano. Como una disciplina de la ingeniería
es más amplia que un mero sistema de control, abarca la instrumentación
industrial, que incluye los sensores y transmisores de campo, los sistemas de
control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las
operaciones de plantas o procesos industriales.
Las primeras máquinas simples sustituían una forma de esfuerzo en
otra forma que fueran manejadas por el ser humano, tal como levantar un peso
pesado con sistema de poleas o con una palanca. Posteriormente las
máquinas fueron capaces de sustituir formas naturales de energía renovable,
tales como el viento, mareas, o un flujo de agua por energía humana.
La parte más visible de la automatización actual puede ser la robótica
industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad más estrecho,
mayor eficiencia, integración con sistemas empresariales, incremento de
productividad y reducción de trabajo. Algunas desventajas son requerimientos
de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la
dependencia del mantenimiento y reparación.
Para mediados del siglo 20, la automatización había existido por
muchos años en una escala pequeña, utilizando mecanismos simples para
automatizar tareas sencillas de manufactura. Sin embargo el concepto
solamente llego a ser realmente práctico con la adición (y evolución) de las
computadoras digitales, cuya flexibilidad permitió manejar cualquier clase de
tarea. Las computadoras digitales con la combinación requerida de velocidad,
poder de cómputo, precio y tamaño, empezaron a aparecer en la década de
1960s. Antes de ese tiempo, las computadoras industriales eran
exclusivamente computadoras analógicas y computadoras híbridas. Desde
entonces las computadoras digitales tomaron el control de la mayoría de las
tareas simples, repetitivas, tareas semi-especializadas y especializadas, con
algunas excepciones notables en la producción e inspección de alimentos.
Existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la
automatización. Ningún dispositivo ha sido inventado que pueda competir
contra el ojo humano para la precisión y certeza en muchas tareas; tampoco el
oído humano. El más inútil de los seres humanos puede identificar y distinguir
mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las
habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier
expectativa de los ingenieros de automatización.
Las computadoras especializadas, referidas como Controlador Lógico
Programable, son utilizadas frecuentemente para sincronizar el flujo de
entradas de sensores y eventos con el flujo de salidas a los actuadores y
eventos. Esto conduce para controlar acciones precisas que permitan un
control estrecho de cualquier proceso industrial.
Las interfaces Hombre-Máquina (HMI) o interfaces Hombre-
Computadora (CHI), formalmente conocidas como interfaces Hombre -Máquina,
son comúnmente empleadas para comunicarse con los PLC’s y otras
computadoras, para labores tales como introducir y monitorear temperaturas o
presiones para controles automáticos o respuesta a mensajes de alarma. El
personal de servicio que monitorea y controla estas interfaces es conocido
como ingenieros de estación.
Otra forma de automatización que involucra computadoras es la prueba
de automatización, donde las computadoras controlan un equipo de prueba
automático que es programado para simular seres humanos que prueban
manualmente una aplicación. Esto es acompañado por lo general de
herramientas automáticas para generar instrucciones especiales (escritas como
programas de computadora) que direccionan al equipo automático en prueba
en la dirección exacta para terminar las pruebas.
1.2.1 Etapas de la automatización
La fabricación automatizada surgió de la íntima relación entre fuerzas
económicas e innovación técnica como la división de trabajo, la transferencia
de energía y la mecanización de las fábricas, y el desarrollo de las máquinas
de transferencia y sistemas de realimentación, como se explica a continuación.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
La división del trabajo (esto es, la reducción de un proceso de
fabricación o de prestación de servicios a sus fases independientes más
pequeñas). En la fabricación, la división de trabajo permitió incrementar la
productividad y reducir el nivel de especialización de los obreros.
La mecanización fue la siguiente etapa necesaria para la evolución
hasta la automatización. La simplificación del trabajo permitida por la división
del mismo también posibilitó el diseño y construcción de máquinas que
reproducían los movimientos del trabajador. A medida que evolucionó la
tecnología de transferencia de energía, estas máquinas especializadas se
motorizaron, aumentando así su eficacia productiva. El desarrollo de la
tecnología energética también dio lugar al surgimiento del sistema fabril de
producción, ya que todos los trabajadores y máquinas debían estar situados
junto a la fuente de energía.
La máquina de transferencia es un dispositivo utilizado para mover las
piezas que se está trabajando desde una máquina-herramienta especializada
hasta otra, colocándola de forma adecuada para la siguiente operación de
maquinado. Los robots industriales, diseñados en un principio para realizar
tareas sencillas en entornos peligrosos para los trabajadores, son hoy
extremadamente hábiles y se utilizan para trasladar, manipular y situar piezas
ligeras y pesadas, realizando así todas las funciones de una máquina de
transferencia. En realidad, se trata de varias máquinas separadas que están
integradas en lo que a simple vista podría considerarse una sola.
En la década de 1920 la industria del automóvil combinó estos
conceptos en un sistema de producción integrado. El objetivo de este sistema
de línea de montaje era abaratar los precios. A pesar de los avances más
recientes, éste es el sistema de producción con el que la mayoría de la gente
asocia el término automatizado.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
1.2.2 Automatización en la Industria
Muchas industrias están muy automatizadas, o bien utilizan tecnología
de automatización en alguna etapa de sus actividades. En las comunicaciones,
y sobre todo en el sector telefónico, la marcación, la transmisión y la
facturación se realizan automáticamente. También los ferrocarriles están
controlados por dispositivos de señalización automáticos, que disponen de
sensores para detectar los convoyes que atraviesan determinado punto. De
esta manera siempre puede mantenerse un control sobre el movimiento y
ubicación de los trenes.
No todas las industrias requieren el mismo grado. La agricultura, las
ventas y algunos sectores de servicios son difíciles de automatizar. Es posible
que la agricultura llegue a estar más mecanizada, sobre todo en el
procesamiento y envasado de productos alimenticios. Sin embargo, en muchos
sectores de servicios, como los supermercados, las cajas pueden llegar a
automatizarse, pero sigue siendo necesario reponer manualmente los
productos en las estanterías.
Este concepto está evolucionando rápidamente, en parte debido a que
las técnicas avanzan tanto dentro de una instalación o sector como entre las
industrias. Por ejemplo, el sector petroquímico ha desarrollado el método de
flujo continuo de producción, posible debido a la naturaleza de las materias
primas utilizadas. En una refinería, el petróleo crudo entra en un punto y fluye
por los conductores a través de dispositivos de destilación y reacción, a medida
que va siendo procesada para obtener productos como la gasolina. Un
conjunto de dispositivos controlados automáticamente, dirigidos por
microprocesadores y controlados por una computadora central, controla las
válvulas, calderas y demás equipos, regulando así el flujo y las velocidades de
reacción.
Por otra parte, en la industria metalúrgica, de bebidas y de alimentos
envasados, algunos productos se elaboran por lotes. Por ejemplo, se carga un
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
horno de acero con los ingredientes necesarios, se calienta y se produce un
lote de lingotes de acero. En esta fase, el contenido de control es mínimo. Sin
embargo, a continuación los lingotes pueden procesarse automáticamente
como láminas o dándoles determinadas formas estructurales mediante una
serie de rodillos hasta alcanzar la configuración deseada.
Cada una de estas industrias utiliza máquinas con sistemas
automatizados en la totalidad o en parte de sus procesos de fabricación. Como
resultado, cada sector tiene un concepto, adaptado a sus necesidades
específicas. En casi todas las fases del comercio pueden hallarse más
ejemplos. Su propagación y su influencia sobre la vida cotidiana constituyen la
base de la preocupación expresada por muchos acerca de las consecuencias
de la automatización sobre la sociedad y el individuo.
1.2.3 Tipos de automatización
Existen cinco formas de automatizar en la industria moderna, de modo
que se deberá analizar cada situación a fin de decidir correctamente el
esquema más adecuado.
Los tipos de automatización son:
Control Automático de Procesos
El Procesamiento Electrónico de Datos
La Automatización Fija
El Control Numérico Computarizado
La Automatización Flexible.
El Control Automático de Procesos, se refiere usualmente al manejo de
procesos caracterizados de diversos tipos de cambios (generalmente químicos
y físicos); un ejemplo de esto lo podría ser el proceso de refinación de petróleo.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
El Proceso Electrónico de Datos frecuentemente es relacionado con los
sistemas de información, centros de cómputo, etc. Sin embargo en la
actualidad también se considera dentro de esto la obtención, análisis y
registros de datos a través de interfases y computadores.
La Automatización Fija, es aquella asociada al empleo de sistemas
lógicos tales como: los sistemas de relevadores y compuertas lógicas; sin
embargo estos sistemas se han ido flexibilizando al introducir algunos
elementos de programación como en el caso de los (PLC'S) O Controladores
Lógicos Programables.
Control Automático de Procesos
El control automático es el mantenimiento de 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. En
consecuencia, el control automático exige un lazo cerrado de acción y reacción
que funcione sin intervención humana.
El elemento más importante de cualquier sistema de control automático
es el lazo de control realimentado básico. El concepto de la realimentación no
es nuevo, el primer lazo de realimentación fue usado en 1774 por James Watt
para el control de la velocidad de cualquier máquina de vapor. A pesar de
conocerse el concepto del funcionamiento, los lazos se desarrollaron
lentamente hasta que los primeros sistemas de transmisión neumática
comenzaron a volverse comunes en los años 1940, los años pasados han visto
un extenso estudio y desarrollo en la teoría y aplicación de los lazos
realimentados de control. En la actualidad los lazos de control son un elemento
esencial para la manufactura económica y prospera de virtualmente cualquier
producto, desde el acero hasta los productos alimenticios. A pesar de todo,
este lazo de control que es tan importante para la ind ustria está basado en
algunos principios fácilmente entendibles y fáciles. Este artículo trata éste lazo
de control, sus elementos básicos, y los principios básicos de su aplicación.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
FUNCION DEL CONTROL AUTOMATICO.
La idea básica de lazo realimentado de control es mas fácilmente
entendida imaginando qué es lo que un operador tendría que hacer si el control
automático no existiera.
Figura 3. Intercambiador de Calor
La figura muestra una aplicación común del control automático
encontrada en muchas plantas industriales, un intercambiador de calor que usa
calor para calentar agua fría. En operación manual, la cantidad de vapor que
ingresa al intercambiador de calor depende de la presión de aire hacia la
válvula que regula el paso de vapor. Para controlar la temperatura
manualmente, el operador observaría la temperatura indicada, y al compararla
con el valor de temperatura deseado, abriría o cerraría la válvula para admitir
más o menos vapor. Cuando la temperatura ha alcanzado el valor deseado, el
operador simplemente mantendría esa regulación en la válvula para mantener
la temperatura constante. Bajo el control automático, el controlador de
temperatura lleva a cabo la misma función. La señal de medición hacia el
controlador desde el transmisor de temperatura (o sea el sensor que mide la
temperatura) es continuamente comparada con el valor de consigna (set-point
en Inglés) ingresado al controlador. Basándose en una comparación de
señales, el controlador automático puede decir si la señal de medición está por
arriba o por debajo del valor de consigna y mueve la válvula de acuerdo a ésta
diferencia hasta que la medición (temperatura ) alcance su valor final .
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
La Automatización Fija
La automatización fija se utiliza cuando el volumen de producción es
muy alto, y por tanto se puede justificar económicamente el alto costo del
diseño de equipo especializado para procesar el producto, con un rendimiento
alto y tasas de producción elevadas. Además de esto, otro inconveniente de la
automatización fija es su ciclo de vida que va de acuerdo a la vigencia del
producto en el mercado.
El Control Numérico Computarizado
Se considera control numérico a todo dispositivo capaz de dirigir
posicionamientos de un órgano mecánico móvil, en el que las órdenes relativas
a los desplazamientos del móvil son elaboradas en forma totalmente
automática a partir de informaciones numéricas definidas, bien manualmente o
por medio de un programa.
El CNC tuvo su origen a principios de los años cincuenta en el Instituto
de Tecnología de Massachusetts (MIT), en donde se automatizó por primera
vez una gran fresadora.
En esta época las computadoras estaban en sus inicios y eran tan
grandes que el espacio ocupado por la computadora era mayor que el de la
máquina.
Hoy día las computadoras son cada vez más pequeñas y económicas,
con lo que el uso del CNC se ha extendido a todo tipo de maquinaria: tornos,
rectificadoras, electro-erosionadoras, máquinas de coser, etc.
La Automatización Flexible.
Por su parte la automatización flexible es más adecuada para un rango
de producción medio. Estos sistemas flexibles poseen características de la
automatización fija y de la automatización programada. Los sistemas flexibles
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
suelen estar constituidos por una serie de estaciones de trabajo
interconectadas entre si por sistemas de almacenamiento y manipulación de
materiales, controlados en su conjunto por una computadora.
1.2.4 Elaboración Industrial de Jabón de Tocador
FLUJO DEL PROCESO PRODUCTIVO Y ESCALAS DE PRODUCCIÓN
El proceso de producción para la fabricación de jabones es de tipo
homogéneo, como se puede observar en el diagrama siguiente, en el cual se
establecen los productos y subproductos obtenidos del proceso.
Figura 4. Flujo del proceso productivo.
Las escalas posibles de producción que se pueden lograr son:
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Escala (rango de
producción)
Microempresa/artesanal: Hasta 0.5 ton/día
Pequeña empresa: de 0.5 a 10 ton/día
Mediana empresa: de 10 a 50 ton/día
Gran empresa: más de 50 ton/día
Tabla 1. Escalas de producción

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
siguiente:
En cuanto al grado de actualización tecnológica en el giro se destaca lo
Micro-empresa/artesanal: El proceso de marmita es de gran tradición
y se utiliza principalmente a nivel artesanal. La producción obtenida por este
método es muy limitada, ya que el tiempo de proceso de fabricación del jabón
dura aproximadamente 15 días.
Pequeña empresa: A medida que la tecnología de fabricación de
jabón ha cambiado, se ha comenzado a utilizar la saponificación alcalina
continua, ha incrementado notablemente los volúmenes de producción al
reducir los tiempos del proceso.
En las grandes empresas se tienen sistemas de control computarizado
en plantas de saponificación continua de aceites y grasas con NaOH, en las
cuales se producen en 2 horas la misma cantidad de jabón que por los
métodos tradicionales se llevaría de 5 a 7 días.
Se presenta el flujo del proceso productivo a nivel general, referente al
producto seleccionado del giro y analizado con más detalle en esta guía.
Sin embargo, éste puede ser similar para otros productos, si el proceso
productivo es homogéneo, o para variantes del mismo. Al respecto, se debe
evaluar en cada caso la pertinencia de cada una de las actividades previstas, la
naturaleza de la maquinaria y el equipo considerado, el tiempo y tipo de las
operaciones a realizar y las formulaciones o composiciones diferentes que
involucra cada producto o variante que se pretenda realizar.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Diagrama de flujo del proceso de producción en una escala de pequeña
empresa:
Figura 5. Diagrama de flujo del proceso de producción en una escala de pequeña
empresa.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Recepción y almacenamiento de materias primas:
En esta actividad se efectúa el recibo y almacenamiento de las mismas
y se registran sus características principales, tales como proveedor,
procedencia, costo y cantidad recibida.
Almacenamiento temporal:
Las materias primas permanecen almacenadas hasta su empleo en el
proceso productivo.
Para el almacenamiento de las materias primas líquidas se requiere el
empleo de grandes tanques superficiales o subterráneos. El almacenamiento
deberá hacerse en locales de grandes dimensiones, que cuenten con las
instalaciones necesarias para la prevención de accidentes (incendio, eléctricas,
entre otros), en virtud de que se manejan materiales altamente inflamables .
Control de calidad de materias primas:
Para la elaboración del jabón de tocador se deberá realizar el análisis
de calidad de los productos utilizados, pues de ésto dependerá totalmente la
calidad del producto final.
Los análisis necesarios para la aceptación de las materias grasas que
intervienen en el proceso de saponificación son entre otros:
Índice de Saponificación
Índice de Yodo
Índice de Acidez
El índice de saponificación se obtiene con objeto de saber si la materia
grasa no se ha tratado químicamente. Este índice se designa con el número de
miligramos de hidróxido de potasio que se contiene en un gramo de grasa.
El índice de iodo proporciona la cantidad de ácidos grasos no
saturados presentes en las grasas; con el índice se obtienen las impurezas de
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
las grasas. Según el índice de iodo, los aceites se clasifican en secantes (135-
200); semisantes (90-135) y no secantes (menor de 90).
El índice de acidez sirve para calcular el contenido de ácidos grasos
libres. El resultado se da en función del número de miligramos de hidróxido de
potasio necesarios para neutralizar los ácidos minerales u orgánicos libres que
se contienen en un gramo de grasa.
Dosificación de materias primas para la carga:
En base a la formulación establecida se procederá a la dosificación de
las materias primas para una carga determinada de producción, los cuales se
bombean a la paila de hervido para iniciar el proceso.
Saponificación inicial:
El término "saponificar" consiste en convertir un cuerpo graso en jabón,
el cual puede hacerse en frío o en caliente.
La saponificación se logra haciendo actuar sobre las grasas la sosa o
potasa; con sosa se obtienen jabones duros y con potasa jabones blandos.
A continuación se procede a cargar la paila o caldera de saponificación
poniendo en ella las materias primas en las cantidades y orden que se da a
continuación, para obtener al terminar el proceso de saponificación una carga
de 600 kg de pasta de jabón.
Materias grasas150 Kg.
Sebo puro120 Kg.
Agua corriente100 Lt.
Se pone en marcha el sistema de caldeo a vapor, abriendo el serpentín
y calentando el conjunto hasta que marque entre 80 y 90°C de temperatura.
Comprobada ésta, se hace girar el sistema de agitado de la caldera, a fin de
facilitar la fusión de todo su contenido.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Entonces, poco a poco y con gran cuidado, para evitar posibles
derrames, se incorporarán, en chorro muy delgado y sin dejar de agitar, de
forma que el producto de la caldera se mantenga a 80ºC, 41 Lt. de disolución
de sosa cáustica, previamente preparada a 38ºC Beaumé. Una vez incorporada
la disolución, se anota el tiempo y se procede al agitado del conjunto en la
caldera por espacio de 45 min, procurando que en la misma la temperatura de
su contenido se mantenga a 80ºC.
Transcurrido ese tiempo de agitado de la masa, se incorporan, en la
misma forma que anteriormente, otros 82 Lt. de lejía de sosa cáustica a 38ºC
Beaumé. Con esta nueva incorporación se obtendrá la completa saponificación
de la masa jabonosa, y una vez terminada, se continuará el agitado del
contenido de la caldera por espacio de 1 hr., cuidando de que la temperatura
se mantenga en los 80ºC.
A continuación, sin dejar de mover, y con la temperatura mínima
indicada en el seno del contenido de la caldera y la masa en estado de fluidez,
se incorpora una disolución de sal común, también a 80ºC , formada por 150 Lt.
de agua corriente y 35 k de sal. A medida que se incorpora la salmuera se
proseguirá el agitado de la masa, cuidando de que la temperatura del conjunto
no varíe de los 80ºC ya indicados.
Reposo y enfriado
Terminada la incorporación de la salmuera, se continuará el agitado
durante 30 min, transcurridos los cuales se detendrá el sistema de agitación,
dejando el conjunto en reposo hasta que por si solo se enfríe el contenido de la
caldera, o sea a temperatura ambiente. De este modo se habrá conseguido
librar la masa de su exceso de lejía, quedando ésta en un pH neutro.
Purgado
Probablemente, si la masa quedara en reposo durante toda la noche,
estaría fría al día siguiente, observándose de este modo dos capas: la superior
estará constituida por el jabón solidificado, en forma de pasta neutra, y en el
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fondo de la caldera se hallará glicerina y sal (lejías), que se evacuará por el
dispositivo de sangrar, o sea el de purga, que vaciará sobre el conducto que ha
de llevarla al tanque colector de lejía. Las lejías así almacenadas pueden
aprovecharse en posteriores fabricaciones.
Saponificación final:
Una vez purgada por completo la masa contenida en la caldera, se
pone de nuevo en marcha el dispositivo de caldeo a vapor; cua ndo la pasta
jabonosa vuelve a hallarse en estado de fluidez, se da marcha al agitador
durante unos minutos y se le incorporan después, sin dejar de agitar, 32 Lt. de
glicerina. Se sigue moviendo hasta comprobar que la glicerina se ha
incorporado totalmente, para lo cual bastarán unos 6 ó 7 min. de agitado.
A continuación, sin dejar de agitar y con la masa a la misma
temperatura de 80°C, se agregan lentamente 130 kgr de sal sódica básica,
previamente pesados. La incorporación se efectuará en pequeñas porciones, y
a medida que se observe su disolución se irán incorporando al jabón. Al final se
proseguirá el agitado del contenido de la caldera por espacio de 45 min.,
quedando así terminado el proceso de saponificación.
Secado:
Una vez efectuada la operación anterior el producto se envía
directamente al tanque de un secador, para de ahí alimentarlo a una serie de
rodillos de acero que se enfrían con agua fría.
La película se endurece y pasa por seis rodillos, en donde cada
rotación es un poco más rápida que la anterior.
Las tiras se elevan por una correa de transición sin fin ancha, con
piezas cruzadas de madera a la parte superior de tres corres de alambre sin
fin. Las tiras finalmente caen a una caja recibidora sobre ruedas.
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Picado:
El último rodillo se fija con un cuchillo afilado con dientes de sierra, el
cual rompe el jabón en tiras de media pulgada de ancho.
Transporte:
Mezclado:
El jabón de tiras es transportado al equipo de mezclado y molienda.
Una vez efectuado lo anterior se alimentan las tiras a una prensa
Ruchman, que consiste de ocho rodillos de granito en donde se realizan los
procesos de mezclado y molido.
Mientras se introducen las tiras de jabón en el mezclador se rocían con
aceite esencial o sustancias olorosas naturales o artificiales para perfumar el
jabón neutro. Por lo general se adicionan de 8 a 10 gr de la esencia elegida por
cada kilogramo de producto.
En virtud de que los perfumes tienden a volatizarse, se deberá emplear
un fijador, como pueden ser resinas fijas o naturales, bálsamos o bien algún
producto animal.
Adicionalmente se deberá añadir un colorante de anilina que se
disuelve bien en agua caliente. Se debe observar que el colorante a elegir
deberá coincidir con el olor del jabón. Así, un jabón de olor a rosas se colorea
de rosa, un jabón de lavanda en azul claro y así sucesivamente.
Finalmente se añaden aditivos disueltos al jabón en la mezcladora, con
objeto de obtener jabones especialmente suaves y sobre-engrasados, tales
como lanolina o emulsiones de ceras.
Molienda:
Durante el paso del producto por los rodillos que se mueven a
velocidades crecientes, se prensan las tiras, con lo que se ocasiona que se
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
unan y mezclen perfectamente. Cuando dejan el último rodillo, un cuchillo corta
nuevamente el jabón en tiras produciéndose la molienda del producto.
Extruido:
Las tiras obtenidas permanecen todavía calientes con el contenido
apropiado de humedad, con el objeto de que cuando pasen por la máquina de
extrusión se unan perfectamente, lo cual se logra por la presión que se ejerce
mediante un tornillo de espiral que lo hace pasar a través de un dado; el tornillo
y el dado se calientan con vapor. El producto obtenido consiste en una larga
barra de jabón del ancho y grueso proyectados para las pastillas. Esto se
conseguirá poniendo en el extremo de la máquina un orificio de salida de la
barra, una pieza especial perforada, que al pasar la barra por su parte central,
hace que salga con la forma cuadrada, rectangular, cilíndrica, según la forma
que tenga dicha pieza-molde.
Cortado:
A continuación seguirá la operación de cortado, la cual se realiza en la
máquina automática cortadora de pastillas.
Control de calidad del producto terminado:
Con el fin de mantener un adecuado control en la producción de jabón
de tocador, se establecieron ciertos parámetros, dentro de los cuales se
asegurará una buena calidad constante. Esto se podrá lograr mediante ciertos
análisis a los que se deberá someter el producto para checar su composición.
En términos generales, se puede citar que no debe contener grasa
insaponificable, ni exceso de sosa arriba y abajo de dichos parámetros.
Los parámetros principales a los que se sujetará el jabón que se
elabore por el proceso de hervido son:
El contenido de humedad deberá ser de aproximadamente 23%.
La cantidad de álcali cáustico libre no debe exceder de 0.05%.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Prensado:
No deberá tener más de 0.1% de grasa insaponificable presente.
El contenido de sal debe estar controlado a aproximadamente
0.5% y menor; a mayor contenido de sal, el jabón se vuelve quebradizo
y está propenso a agrietarse.
Una vez que se realizó el cortado en pastillas se proceden a pasarlas
por la máquina troqueladora, de donde salen con su marca y forma definitiva.
Empacado:
Finalmente las piezas terminadas pasan a una máquina
empaquetadora, de donde sale el producto para ser colocado en cajas de
cartón.
Transporte:
Las cajas empacadas se trasladan al almacén de producto terminado.
Almacenamiento temporal:
Las cajas permanecen almacenadas temporalmente hasta su envío al
cliente. El almacén de producto terminado deberá mantener ciertas condiciones
de humedad y circulación de aire para mantener el producto en buen estado.
Distribución y entrega al cliente:
El proceso concluye con la distribución y entrega al cliente.
Este producto tiene una vida de anaquel bastante larga siempre y
cuando no se abra el empaque del producto, por lo que se deberán tener
precauciones para un manejo y almacenamiento adecuado.
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Un día tradicional de operaciones
El proceso productivo para la fabricación de jabones de tocador en una
pequeña empresa dura de 5 a 7 días aproximadamente, por lo que en un día
de operación se realiza una parte del mismo. En virtud de lo anterior, por lo
general se operan los 3 turnos de trabajo.
Las actividades generales de un día tradicional de operaciones se
pueden resumir de la siguiente forma.
La entrada del primer turno será a las 6:00 hrs., el segundo a las 14:00
hrs. y el tercero a las 22:00 hrs.
A inicios del día el Gerente de Producción verifica con el Jefe de Turno
el estado de avance del proceso productivo y el programa de producción.
El Jefe de turno verifica la asistencia de personal, uniformes y equipo
de seguridad de los empleados, así como el estado físico del equipo principal y
accesorios requeridos para el proceso de fabricación de jabones, así como las
necesidades de mantenimiento y reparación de los equipos.
Una vez realizado lo anterior, el Jefe de Turno supervisa la dosificación
de las materias primas para el inicio del proceso de saponificación. Al terminar
cada actividad del proceso se continúa con otra, por lo que no se pierde la
continuidad en el mismo, tal como se indicó en la explicación a detalle del
proceso productivo. Para llevar a cabo lo anterior se debe llevar el control de
cada carga del proceso, detallando la fase en la cual se encuentran cada etapa
del mismo.
El Encargado de Control de Calidad inicia las labores del día
verificando que las materias primas cumplan con las especificaciones de
calidad requeridas. Al final del proceso efectuará el control de calidad del
producto terminado.
En cada uno de los turnos se les proporciona 1 hora a los empleados,
para tomar sus alimentos y un pequeño descanso.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
A las 14:00 hrs. y a las 22:00 hrs. se efectúan los cambios de turno, en
el cual el Jefe de Turno verifica las actividades realizadas, de manera tal que
se continúen las labores de una forma continúa.
Al finalizar el día, el Gerente de Producción evalúa el cumplimiento de
las metas de producción, estableciendo los mecanismos necesarios para
solucionar los problemas presentados.
El Gerente de Ventas verifica el programa de ventas, así como las
entregas realizadas.
Al término del proceso de cada carga de producto se deberán realizar
las operaciones de limpieza de equipo y accesorios empleados, actividad que
es realizada por los propios operadores de los equipos.
Distribución Interior de las Instalaciones:
Los factores a considerar en el momento de elaborar el diseño para la
distribución de planta son:
a) Determinar el volumen de producción
b) Movimientos de materiales
c) Flujo de materiales, y
d) Distribución de la planta.
Se recomienda utilizar, como esquema para la distribución de
instalaciones, el flujo de operaciones orientado a expresar gráficamente todo el
proceso de producción, desde la recepción de las materias primas hasta la
distribución de los productos terminados, pasando obviamente por el proceso
de fabricación.
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Flujo de materiales
Figura 6. Flujo de materiales
Además de la localización, diseño y construcción de la planta es
importante estudiar con detenimiento el problema de la distribución interna de
la misma, para lograr una disposición ordenada y bien planeada de la
maquinaria y equipo, acorde con los desplazamientos lógicos de las materias
primas y de los productos acabados, de modo que se aprovechen eficazmente
el equipo, el tiempo y las aptitudes de los trabajadores.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Las instalaciones necesarias para una pequeña empresa de este giro
incluyen, entre otras, las siguientes áreas:
Recepción, documentación y descarga de materias
primas y combustibles.
Tanques de almacenamiento de materias primas
Tanques de almacenamiento de agua y combustibles
Almacén de materias primas
Área de proceso de saponificación
Área de moldeado
Área de proceso final de producción (picado, mezclado,
molienda, extrusión, cortado, prensado y empaque)
Área de control de calidad de materia prima y producto
terminado
Almacén de producto terminado
Carga de producto terminado a vehículos de transporte
para su distribución
Oficinas técnicas y administrativas
Vestidores, baños y sanitarios
Servicios médicos
Atención a clientes
Estacionamiento
Áreas verdes
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Ejemplo de la distribución interna de las instalaciones de la planta:
Figura 7. Ejemplo de la distribución interna de las instalaciones de la planta
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Determinación de costos y márgenes de operación:
El estudio de los costos de operación es la piedra angular en toda clase
de negocios, ya que permite no sólo la obtención de resultados satisfactorios,
sino evitar que la empresa cometa errores en la fijación de los precios y que
esto derive en un resultado negativo.
En la determinación de los costos, se debe tomar en cuenta que su
valor cambia por posibles fluctuaciones en los precios o por diversos grados de
utilización de la capacidad instalada.
En términos generales, el precio se puede establecer por debajo o por
encima del de la competencia o ser igual al de ella.
Costos directos (materia prima y remuneraciones del personal)
Costos y gastos indirectos
Margen de utilidad
Una vez obtenido el precio del producto final se deberá ponderar
respecto de los precios de los competidores y la situación de oportunidad
(oferta-demanda).
Distribución del producto:
La importancia del sistema de distribución se subestima muchas veces
a pesar de que impacta en los volúmenes de venta y de que se refleja en un
mal aprovechamiento del potencial del mercado, así como en acumulaciones
excesivas de inventarios que, en otras consecuencias, incidirán en la
rentabilidad del capital.
Los canales de distribución más importantes para los productos del giro
son los mayoristas/distribuidores, tiendas de autoservicio y de abarrotes. Otra
opción importante es la exportación.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Administración y control de inventarios:
La administración y el control de los inventarios tienen como función
principal determinar la cantidad suficiente y tipo de los insumos, productos en
proceso y terminados o acabados para hacer frente a la demanda del producto,
facilitando con ello las operaciones de producción y venta y minimizando los
costos al mantenerlos en un nivel óptimo.
La inversión que representan los inventarios es un aspecto muy
importante para la empresa en la administración financiera. En consecuencia,
se debe estar familiarizado con los métodos para controlarlos con certeza y
asignar correctamente los recursos financieros.
De acuerdo con reglamento de la Ley del Impuesto Sobre la Renta
(ISR), las empresas están obligadas a llevar algún sistema de inventarios,
dependiendo de los ingresos manifestados en su última declaración.
En el caso de la fabricación de jabones se considera el método de
valuación de primeras entradas primeras salidas (PEPS).
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Capitulo 2. PROPUESTA DE AUTOMATIZACIÓN
2.1 Automatización del Proceso
En esta sección de presenta las etapas del proceso automatizado,
incluyendo funcionamiento, características, y especificaciones técnicas de la
maquinaria y material utilizado, como del equipo, software para la
programación y manipulación del sistema y periféricos.
2.1.1 Diagrama de Bloques
Inicio de proceso
(Banda transportadora)
Detección
(Materia Prima)
Posicionamiento
(Pistones con materia prima)
Transporte
(Banda Empaquetadora)
Empaquetado
Figura 8. Diagrama de bloques del empaquetado de jabón tocador
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
2.1.2 Fases del Proceso
Estas son, en el inicio del proceso tomando en cuenta la parte que se
pretende automatizar en este proceso empieza en la banda transportadora, la
cual se encarga de llevar los trozos de jabón previamente cortados al área
destinada para su embalaje.
Segundo la detección, que significa la recepción de la materia prima, el
encargado de hacer este trabajo es el Controlador que coordinara el
movimiento de la banda transportadora con los rodillos de sujeción del
producto.
Le sigue el posicionamiento de los pistones a la materia prima, de este
punto al transporte de la banda hacia la empaquetadora y por ultimo el
empaquetado.
2.1.2.1 Inicio del Proceso: Banda Transportadora
INICIO DE PROCESO
En la primera fase se plantea la modificación de la banda
transportadora de la materia prima. La maquina ya cuenta con una pero por las
modificaciones de cómo se va a controlar el proceso se necesita cambiar este
sistema. Se modificara la estructura agregando guías, las cuales evitaran que
el producto caiga de la banda y permitirá que las tareas se hagan de una
manera mas eficiente donde no se tendrán desperdicios por dicha falla.
Se propone que el sistema de transportación de la banda sea mediante
rodillos ya que por este medio ofrecen una superficie fuerte y fácil de controlar.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Otros elementos que se involucran en el sistema de Banda
Transportadora de Rodillos, son los siguientes:
Banda: Sobre ella se desplazaran los jabones en la primera
fase del proceso de empaquetado.
Cadena: Mediante el cual se establecerá el medio de
transmisión entre el motor y la banda transportadora.
Guías: Permite el desplazamiento del producto sobre la
banda de una manera segura para que estos no caigan en esta fase
del proceso.
Motor a Pasos: Su función es transmitir potencia a la banda
y darle un mejor control para la siguiente fase del proceso.
Junto con la banda se implementa un sistema de detección de
presencia que es mediante censores encargados de sincronizar la banda con el
riel de sujeción esto al ingresar a la maquina de empaquetado de jabón de
tocador.
2.1.2.2 Detección: Materia Prima
Esta es la segunda etapa de nuestro proceso y uno de los más
importantes; mediante la programación de nuestro PLC se podrán sincronizar
lo que son los movimientos de lo que es la banda transportadora y lo que son
nuestros pistones de sujeción del producto.
Esta fusión es debido a que los censores de presencia actuaran como
iniciadores del seguimiento del riel a nuestro jabón para así saber cual será la
velocidad que tomara la banda para que el pistón pueda sujetar el jabón y este
no siga sin ser seleccionado.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Cabe resaltar que esta sincronización no se podría dar sin nuestro
equipo de controladores que nos ayuda a poder manipular lo que es nuestro
motor a pasos y también a nuestro riel para así poder tener una mayor
eficiencia y rapidez en esta acción.
2.1.2.3 Posicionamiento: Pistones con Materia Prima
Una vez detectado el producto por los censores de presencia al entrar
en la máquina empacadora de jabón, mandara una señal nuestra PLC; que se
encargara de posicionar un pistón para cada producto entrante.
Después de esto existe otro sensor posición situado a la mitad de
nuestro carrusel de pistones y hace que nuestro motor a pasos ajuste la
velocidad para que producto no rebase o quede atrás del sistema de sujeción.
Una vez llegado a la parte final de la primera banda transportadora otro
sensor de proximidad manda una transmisión a la electroválvula, para que
accione a nuestro dispositivo neumático que sujetara al jabón de tocador y lo
rotara 90° para pasarlo a la parte de envolvimiento.
Cabe recordar que nuestro producto es demasiado suave, así que se
necesita maniobrar de una manera muy delicada y también precisa para que
no sufra deformaciones. Por eso nuestros actuadores ya fueron programados y
calibrados para que ejerzan la fuerza necesaria de sujeción para que no
maltraten al jabón de tocador y así no tener perdidas de producto.
E l cambio de posición se debe a que en las fases anteriores al proceso
el producto no se puede poner de una manera horizontal por eficiencia de
tiempos, y en la maquina empaquetadora la posición del jabón debe de ser de
manera horizontal por especificaciones técnicas.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
En este carrusel de pistones actúan los siguientes elementos:
Sensores de presencia: estos mandan a nuestro controlador una
señal para que se active el principio de nuestra fase de sujeción.
PLC: Este es nuestro controlador el cual recibe las señales de los
sensores de presencia y hace que el motor a pasos de la banda transportadora
tome la velocidad necesaria para que el proceso se lleve a cabo. También
mandan la señal a las electroválvulas cuando este recibe la señal del sensor de
proximidad para que los pistones sujeten al producto.
Pistones Rotativos: Estos se encargan de que nuestro producto
se transportado y acomodado de la manera correcta a la siguiente fase del
proceso.
Riel: Aquí es donde están montados todo nuestro equipo para
sujetar a nuestro producto (pistones, mangueras, electroválvulas, sensores de
posición).
Mangueras: Se encargan de suministrar a nuestro actuadores con
el suficiente aire para que tengan un buen funcionamiento.
a nuestros actuadores.
Electroválvulas: Estas se encargan de abrir o cerrar el flujo de aire
2.1.2.4 Transporte: Banda Empaquetadora
En esta etapa se realiza mediante el transporte del actuador a otra
banda pequeña donde se encuentra el film y es ahí donde empieza el proceso
de empaquetado del jabón.
2.1.2.5 Empaquetado
LA MAQUINA EMPAQUETADORA FUNCIONA DE LA SIGUIENTE MANERA:
La maquina que nosotros vamos a utilizar en realidad no envuelve
con movimiento giratorio el producto sino el producto se coloca encima el film
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
previamente cortado y este le envuelve como si fuera una mano que se cierra
en un puño. Estas maquinas se han creado para envolver pastillas de jabón
típicamente para uso en hoteles, el producto generalmente pastilla de jabón de
25 gramos avanza y se posiciona encima de un rectángulo de film de alta
capacidad de estiramiento (hasta el 500%) previamente cortado y una vez en el
centro viene empujado hacia abajo, el film se estira y de cierra encima del
producto y al final una pegatina adhesiva fija el plástico con el mismo principio
del envolvimiento con papel plisé. El resultado es una pastilla de jabón con una
piel muy fina de plástico y una etiqueta decorativa en uno de sus lados.
Es en esta etapa donde nosotros intervenimos de manera que la
maquina tenga un contador de piezas y también tenga ciertas alarmas que nos
ayuden a tener un proceso mejor. Cuales alarmas nosotros implementaremos
en el sistema si existe falta de film en nuestra pantalla marcara una alarma; así
como si existe algún problema con las pinzas con las que se envuelve el
producto; si falta producto en la banda transportadora o se estanca nuestro
jabón a la entrada de la maquina.
2.2 Control
El control es la parte fundamental del proyecto, en esta sección se
declaran y especifican que funciones realiza cada segmentación del proceso,
sus características de operación y técnicas, etc.
2.2.1 Hardware
El hardware utilizado es una pantalla Touch Screen para la visualización
y manipulación del proceso en campo, un controlador lógico programable y
tarjetas de entrada y salida, además de todo el material requerido para la
puesta.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
2.2.1.1 Pantalla Touch Screen
Despliegue digital numérico
Set point de velocidad y velocidad actual de la embobinadora
El set point de velocidad de la embobinadora antes de la rampa
regulada en función del tiempo conforme a lo ajustado por el operador será
desplegado en MPM: el rango es de 10 a 1000 RPM.
La velocidad actual de la embobiandora es la velocidad del tambor
trasero. El rango se de 0 a 1000 MPM.
Punto de ajuste del diámetro y diámetro actual.
El punto de ajuste del diámetro final del rollo es desplegado y es usado
para parar por diámetro. El rango va de 625mm (24.6 pulg.) hasta 1250 mm
(49.2 pulg.). También se despliega el valor actual del diámetro final del rollo.
Este valor es obtenido de un sensor de diámetro (potenciómetro de 10 KΩ). El
rango es de 1250mm (49.2 pulgadas).
BOTONES DE ILUMINACION:
Botón del set point de velocidad de la embobinadora
Presionando este botón, aparece un teclado numérico con el cual se
permite al operador mover el punto de ajuste de la velocidad de la bobinadora.
A través del teclado numérico se elige el nuevo set point de velocidad deseado.
La entrada minima es de 300 MPM (ajustable) y la entrada máxima es (100
MPM).
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Botón de pulso adelante (o avance gradual o por impulsos o de jog)
Presionando este botón, causa que la embobinadora opere a 10 MPM
mientras se mantenga oprimido. Al liberar dicho botón causa paro de la
embobinadora. Esta acción solo puede ser iniciada cuando la embobinadora no
este en los modos de tensión sostenida activa, de lento o de marcha. En este
modo de operación de avance gradual, el tambor trasero opera como
regulador de velocidad y el tambor trasero como regulador de velocidad con
atenuación en carga.
Botón de tensión sostenida activa
Presionando este botón, se selecciona el modo de tensión sostenida a
la embobinadora. Esto significa que los tambores frontal y trasero operan como
reguladores de corriente (inicialmente ajustado al 20%) para jalar contra el
desenrollador mecánico. La tensión sostenida deberá seleccionar antes de
operar la embobinadora en los modos de lento o de marcha cuando se tenga
papel en la embobinadora. Sin embargo, no se requiere seleccionar el modo de
tensión sostenida antes de operar la embobinadora en lento o en marcha,
puesto que el modo de tensión sostenida permanecerá seleccionado aun
cuando la embobinadora haya sido parada desde el modo de lento o de
marcha con el fin de mantener la tensión en el papel.
Botón de retener velocidad
Presionando este botón durante la aceleración o desaceleración de la
embobinadora, causara detener la aceleración o desaceleración respectiva en
una velocidad cercana a la que se tenía en el momento de oprimir dicho botón.
La embobinadora continuara operando a esta velocidad hasta que cualquier
otro modo de operacion sea seleccionado al oprimir los botones de marcha,
lento o de paro.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Botón de Run o marcha
Presionando 2 veces este botón cuando todos los permisivos están
cumplidos causara a la embobinadora (tambores frontal y trasero) operar en el
modo de marcha. En el modo de marcha puede ser iniciado desde la condición
de paro o desde la condición de tensión sostenida o desde la condición en
modo de lento.
Botón de lento
Presionando este botón 2 veces cuando todos los permisivos están
cumplidos causara a la embobinadora (tambores frontal y trasero) operar en el
modo de lento. En el modo de lento, le embobinadora acelera (inicialmente
ajustado en 7.5 MPM, ajustable). El modo de lento iniciado de la condición de
paro o desde la condición de tensión sostenida o desde de la condición de
modo de marcha. En modo de operación de lento, este operara como regulador
de velocidad con atenuación de respuesta en carga (load droop) si el rodillo
jinete (gravitador) no esta abajo.
Botón de paro
Presionando 2 veces este botón, causara un paro normal de la
embobinadora con una rapidez de desaceleración normal (inicialmente
ajustada en 30 MPM por segundo, ajustable) a partir del modo de operación de
lento o marcha en que se encuentre.
Botón de set point de paro por diámetro.
Presionando este botón se selecciona al teclado numérico de tal forma
que puede ser ajustado el diámetro que causara el diámetro de la enrolladora.
El rango de ajuste será de 600 mm a 1200 mm.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Botón de restablecer sistema
El rojo indicara falla en el controlador de velocidad o de comunicación
por lo que después de eliminar la causa de la falla se pulsa este botón para
restablecer el sistema y la indicación cambiara a verde.
Los siguientes botones son solo de indicación y son permisivos que
deben cumplirse (iluminados de verde) para poder arrancar la maquina
Botón de ruptura de film
Iluminada en verde indica que la fotocelda esta indicando el film, en
rojo indica que la fotocelda no esta detectando el film por lo que no se permite
el arranque de la maquina.
Botón de paro de emergencia
Iluminado en verde indica que ningún botón de paro de emergencia
esta actuado, el rojo indica que algunos de los botones de paro de emergencia
esta actuado por lo que no se permite el arranque de la maquina.
Botón subir actuador
Oprimiendo dos veces este botón se permite subir el actuador en
cualquier condición excepto si el riel esta operando en modo de Run o marcha.
Se tiene un sensor de proximidad que detecta cuando el actuador este arriba.
Este botón se ilumina de verde cuando el actuador se encuentra arriba. El
actuador arriba es una condición para arrancar la maquina en modo de Run o
marcha.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Botón bajar actuador
Oprimiendo este botón se permite bajar este actuador, al dejar de
oprimirlo, se detiene en la posición que se encuentra, excepto si ya ha bajado
poco más de la mitad de su carrera. Se tiene un sensor de proximidad que
detecta cuando el actuador se encuentra abajo.
Botón para correr banda transportadora
Oprimiendo 2 veces este botón, se permite correr la banda y el botón
se ilumina de verde. Este podrá realizarse solo si la maquina se encuentra
parada. Se tiene un sensor de proximidad que detecta cuando la banda esta en
marcha.
INDICADORES DE PRESIÓN
145 PSI.
Indicación de suministro de aire
Indica la presión del suministro de aire, el rango de operación es 0 a
2.2.1.2 Tarjetas de Entrada y Salida
INFORMACIÓN BÁSICA SOBRE LOS MÓDULOS DE ENTRADAS
Y SALIDAS ( I/ O ) DE CONTROL DE CAMPO
Los Field Control son una familia de productos I / O versátiles, modulares,
adecuados para usarse en un amplio rango de arquitecturas de los sistemas de control;
como es el caso de nuestro proyecto.
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Los Módulos de Entradas y Salidas (I / O), son pequeños y fuertes. Proporcionan
interfaces de sencilla configuración de: (I / O); discreta y análoga, la cual, también puede
incluir inteligencia local para procesamiento de señales.
Los Bloques de Terminales de I / O, proporcionan terminales de cableado de
campo universal para dos módulos I /O, permitiendo a los diferentes tipos de módulos I /
O, mezclarse en el mismo Bloque de Terminal I / O. El Bloque Terminal se monta en un riel
DIN, el cual es una parte integral del sistema de escalamiento, que debe montarse en un
panel.
Pueden conectarse un total de ocho módulos de I / O del Field Control (cuatro
bloques de terminal I/O), a la Unidad de Interfase del Bus. En conjunto, éstos forman una
'estación" del Field Control. Las Unidades de Interfase del Bus, pueden ser usadas y están
disponibles para diferentes tipos de bus, tales como el GENIUS, EL PROFIBUS Y FIP.
La Unidad de Interfase del Bus, proporciona la exploración I / O; los diagnósticos y
las aptitudes de comunicaciones necesarias para enlazar los módulos I / O al sistema de
control. Además, la Unidad de la Interfase del Bus, puede proporcionar y almacenar
características de configuración para los módulos tal como son: Reportes de falla, salidas
por defecto, selección de rango análogo y escalamiento análogo.
MÓDULOS DE ENTRADA Y SALIDA (I / O)
Los módulos de Entrada y Salida (I / O), del Field Control, son componentes
pequeños y fuertes, su gabinete es de aluminio; sus dimensiones son de
aproximadamente 3.25 pulgadas (8.2 cm) de alto por 2 pulgadas (5.25 cm) de ancho, con
una profundidad de 2.9 pulgadas (7.3 cm).
Los módulos de entrada y salida, tanto discreta como análoga, están disponibles.
Además, los módulos inteligentes, los cuales llevan a cabo funciones más avanzadas,
también están disponibles. Como ejemplos de módulos inteligentes están : El Procesador
de Micro Campo, el Módulo de Entrada Análoga agrupada de 16 puntos el Módulo de
Entrada de Par Termoeléctrico y el Módulo de Entrada RTD
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Led's
Los LEDs de los módulos se pueden visualizar fácilmente, a través de la
proporción transparente en el centro de la etiqueta. Todos los módulos tienen un LED
que indica la presencia de la energía en el módulo. Los módulos discretos, también
tienen LEDs de circuito individuales que muestran el estado de encendido / apagado de
cada entrada o salida.
Etiqueta Frontal
La etiqueta frontal de los módulos, tiene un espacio para escribir las
identificaciones del circuito.
Clavijas del Módulo
Cada tipo de módulo tiene ranuras para permitir su conexión. Pequeños clips de conexión
pueden insertarse dentro de las ranuras correspondientes en la base de I/O para asegurar
que el módulo instalado en dicha posición no causará daño alguno operación instalada de
la máquina. Las ranuras reales de conexión son las mismas para ciertos tipos de
módulos.
Especificaciones Ambientales
Vibraci ón:
Los módulos se desempeñan bien en aquellos casos en que la vibración es un
factor. Los diseños han sido probados para choques y vibración , para adecuarse a las
siguientes especificaciones cuando se instalen sobre un riel DIN de montaje de panel
usando la abrazadera suministradora, y con la base de montaje de panel asegurada: IEC
68-2-6: de 10 a 57 Hz 0.012 en desplazamiento (pico a pico) de 57 a 500 Hz a 2 g (a
menos que se especifique lo contrario) OEC68-2-27: choque: 15 G , 11ms, media onda.
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Ruido:
Los módulos son resistentes a los niveles de ruido que se puedan encontrar en la
mayoría de las aplicaciones industriales, cuando son instalados de acuerdo con las
prácticas aceptadas, incluyendo la separación adecuada de cableado por grupos de :
Voltaje y niveles de energía, en un riel DIN conductor (no pintado). El riel es una parte
integral del sistema de conexión a tierra.
Temperatura:
Los módulos operan de manera confiable a temperaturas producidas por el aire
acondicionado, desde 0°C hasta mayores de 55°C.
Humedad.
Del 5% al 95%, no condensado.
LOS BLOQUES DE TERMINALES DE ENTRADA Y SAUDA (I / O)
Los Bloques de Terminal de Entrada y Salida (I/O); están basados en cableado
genérico para los módulos I/O del Field Control .Estos proporcionan montaje del módulo
1/0, las comunicaciones de la tarjeta Madre y las terminales para las conexiones del
usuario.
En un bloque de terminal I/O; pueden instalarse dos módulos I/O; los cuales se
atornillan dentro del bloque terminal, logrando de esta manera, una mayor resistencia a la
vibración.
cableado.
Los módulos I/O, pueden separarse del bloque terminal I/O, sin alterar el campo
Tiene dos series separadas de las terminales del módulo; cada serie, corresponde
a una ranura en el anaquel convencional del tipo PLC; las tareas de la terminal de
cableado, dependen del tipo de módulo instalado.
Partes básicas del bloque terminal:
• Tomillo de seguridad.
• Abrazadera del tomillo del riel DIN
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• Base de montaje del panel
Conectar de cable
• Pestillo del riel
• Ranuras de conexión
• Lengüeta de conexión
Puede ser instalado en cualquier orientación:
La orientación vertical es preferida, para una instalación de cableado más
sencilla, es aquella con las terminales de cableado orientadas hacia el lado izquierdo y la
base de montaje del panel orientado hacia el lado derecho.
La orientación en forma horizontal preferida con las bases de cableado en la parte
inferior y la base de montaje en la parte superior.
Los bloques de terminal, están disponibles en los tipos de terminal I/O:
o Terminales de barrera, a Terminales de caja a Terminal con conectores
Bloques de Terminal I/O con Terminales de Barrera
El Bloque de Terminal I/O con terminales de barrera tiene 37 terminales. Cada
terminal puede acomodar uno o dos cables mayores al #14AWG (promedio 2.1 mm de
sección cruzada)
Figura 9a. Conexión de las terminales
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MODULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS
El módulo de entradas analógicas (IC670ALG230), con fuente de corriente
acomoda 8 entradas en una fuente de suministro común. Que se esta empleando en el
control de la máquina el cual recibe señales de los cuatro transmisores de presión.
Figura 9b. Fuente de Poder
El mismo suministro de energía de 24 volts, usado para la Unidad de Interfase del
Bus, puede proporcionar energía al lazo en la mayoría de los casos. Un suministro de
energía por separado debe usarse en el caso de que se requiera el aislamiento entre
los circuitos. La aplicación más común, usa un suministro de lazo local en el módulo para
manejar múltiples transductores aislados, entradas análogas aisladas o entradas análogas
diferenciales.
Led
Un led, visible a través de la porción transparente de la parte superior del módu lo,
se enciende cuando están presentes tanto el suministro del backplane como el suministro
de campo y que el fusible no esté fundido.
Interfase del Servidor (Host Interface)
El módulo de entradas analógicas con fuente de corriente, convierte los niveles de
corriente a datos de entrada analógica no escalados. El escalamiento analógico es
ejecutado por la unidad de interfase del bus, el cual proporciona el dato escalado al
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servidor (Host). Las selecciones de rango del software de O a 20 mA y de 4 a 20 mA s on
configurables sobre una base de cada canal. El rango por default es de O a 20 mA. La
escala por default para el módulo es:
Eng Lo = O Eng Hi = 20000 lntLo = 0 Int Hi = 20000
El módulo tiene 8 palabras (16 bytes) de datos de entrada analógica. Se requiere
una Unidad de Interfase de Bus para proporcionar este dato de entrada al servidor y/o al
procesador local.
Operación del Módulo
La resistencia de 250Í1, convierte la corriente de entrada a un voltaje con
respecto al común. El R-C a la entrada filtra los ruidos de alta frecuencia, mientras que el
amplificador operacional separa o aísla la señal hacia el convertidor analógico / digital.
Las ocho terminales de salida tienen el mismo común de + 24 VCD La tierra del chasis va
hacia la terminal de tierra del block de terminales I/O.
Figura 10. Circuito interno del modulo
MODULO DE ENTRADAS DISCRETAS
El módulo se alimenta a 120 VCA. (IC670 MDL240), proporciona un solo
grupo de 16 entradas discretas
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Fuente de Energía
Figura 11. Modulo de entradas discretas
El módulo recibe energía de la unidad de interface del bus para su propia
operación. Para energizar los dispositivos de entrada, es necesario un suministro de 120
VCA. Los módulos de entrada responden a niveles de voltaje que van desde O a 132 VCA.
Leds
Los leds individuales, son visibles a través de una porción transparente de la
parte superior del módulo, que indica el estado de encendido / apagado de cada salida.
El led de la energía (PWR) se encuentra encendido cuando hay energía presente en la
tarjeta madre.
Interfase del Servi dor
El procesamiento inteligente para este módulo, se lleva a cabo mediante la Unidad
de Interfase del Bus o en cualquier otro del sistema. Esto incluye las características de
configuración tales como entrada por default y reporte de fallas. Este modulo tiene 16 bits
(2 bytes) de entrada discreta de datos. Se requiere una Unidad de Interfase de Bus para
obtener esta entrada de datos desde el servidor y/o procesador local.
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Operaci ón d el Mó dul o
Una red de resistencias y capacitores establecen umbrales de entrada y
proporciona filtrado de entradas.
Los aisladores ópticos proporcionan aislamiento entre los campos de entrada y los
componentes lógicos del módulo. Los datos de las 16 entradas son colocados dentro de
un buffer de datos. El circuito del led del modulo, muestra los estados de corriente de las
16 entradas de este buffer de datos.
Los convertidores paralelos a seriales, cambian los datos de entrada del buffer de
datos al formato sería! requerido por la Unidad de Interfase del Bus ( BIU ).
Después de revisar la tarjeta ID y verificar que el modulo esta recibiendo
aproximadamente la energía lógica del BIU, entonces lee la información convertida.
Figura 12. Convertidor de paralelo a serie.
Los convertidores de serie a paralelo, convierten esta información al formato
paralelo requerido mediante el módulo. Los aislantes ópticos, aíslan los componentes
lógicos del módulo de las salidas del campo. La energía que proviene del suministro de
energía externa se usa para energizar las cargas conectadas a los contactos.
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La resistencia de corriente del módulo es de 2 A por punto para 120/240 VCA y 0.2
A. por punto para 125 VCD.
La energía necesaria para energizar la bobina del circuito, es suministrada por el
módulo. Un amortiguador RC es usado a través de los contactos.
Cada salida es controlada con un regulador RC para reducir el ruido transitorio de
alta frecuencia. Las supresiones adecuadas de la carga interrumpida son aun
recomendadas y contribuyen a mejorar la contabilidad del sistema. La supresión en la
carga no solamente prolonga la vida del contacto, sino que además reducirá los ruidos
transitorios en el cableado de control.
SISTEMA DE ENERGÍA ININTERRUMPIDA U.P.S.
Lo que a continuación se describe, son apuntes que se tomaron en consideración
para la especificación de compra de este equipo que básicamente fue utilizado para
proteger los siguientes equipos electrónicos: El controlador UC2000, la t erminal de
operación Quick Panel y los módulos I/O genius.
El Sistema de Energía Ininterrumpida (S.E.I) es conocida por sus siglas U.P.S del
ingles Uninterrupted Power Supply.
Los S.E.I. o U.P.S. juegan un papel definitivo en el control y utilización d e la
energía eléctrica, son sistemas de gran calidad de energía a su salida, seguros en su
funcionamiento y operación, por lo tanto confiables.
La U.P.S. Es un sistema de energía continua e ininterrumpible de estado sólido,
estático de transferencia inversa. Consiste en un rectificador, cargador, inversor, un
sistema de transferencia, panel de control y un sistema de control lógico electrónico a
partir de microprocesadores.
SECCIONES QUE FORMAN UNA U.P.S.
A continuación describiremos los componentes de la U.P.S. y su función.
Rectificador.
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En esta sección cambia la c.a. de alimentación de la entrada de la
U.P.S. a una c.d. filtrada y regulada la cual se utiliza para alimentar al inversor
y simultáneamente mantener cargado en flotación al banco de baterías.
Después de una interrupción de energía o cuando este fuera de sus
especificaciones de voltaje o frecuencia la batería opera y después tiene que ser cargada
nuevamente por el rectificador.
La corriente de carga para la batería se mantiene constante hasta alcanzar un
nivel de carga y un voltaje, comente y tiempo de recarga.
Durante el encendido del rectificador se inicia un proceso de arranque lento (work
in time), esto consiste que al cerrar o cuando la corriente de alimentación se restablece
de una interrupción, el rectificador se inicia con un tiempo de espera, donde ninguna
comente es demandada, unos segundos después se inicia el incremento progresivo de
corriente a la entrada del rectificador. El rectificador acepta un rango alto de voltaje y
frecuencia en su entrada, filtra y regula la mayoría de los inconvenientes de la c.a.
comercial los cuales afectan a la carga.
Inversor.
El inversor tiene la función de convertir la c.d. proveniente del rectificador o del
banco de baterías en una c.a. con baja distorsión y regulada para alimentar a través del
transformador de la U.P.S., la carga crítica conectada a la salida de la U.P.S. El inversor
tiene un rango amplio de voltaje de c.d., pues aunque el rectificador suministra una c.d. ya
regulada, cuando funciona el banco de batería el voltaje puede variar desde el voltaje de
igualación hasta el voltaje final, por las especificaciones de la batería.
Banco de Baterías.
Las baterías mantienen almacenada la energía eléctrica en forma de c.d., para ser
utilizada por el inversor en caso que el rectificador se apagara o no sea alimentado. Si
esto no ocurre se mantienen cargadas en flotación por el rectificador. El banco de baterías
respalda durante un tiempo limitado, la operación del inversor. Cuando la energía se
restablece el inversor es alimentado nuevamente por el rectificador y recarga al banco de
baterías.
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La corriente de recarga, el voltaje y el tiempo que esta en funcionamiento son
controlados por los microprocesadores de la U.P.S. Si la energía no se resta blece antes
de finalizar el tiempo de carga de la batería, el inversor se apaga automáticamente, para
proteger al banco de baterías de un daño permanente.
Interruptor de Transferencia Estático.
En caso de que el inversor se sometiera a una condición de sobrecarga, el control
de la U.P.S. realizará una transferencia, alimentando la carga crítica con alimentación de
c.a. de otra fuente, puede ser la misma alimentación de la U.P.S. una Planta de
Emergencia u otra U.P.S.
Una vez que la sobrecarga se restablezca, es decir que la corriente de salida
queda dentro de las capacidades de la U.P.S. Automáticamente se transfiere la carga al
inversor.
Durante la transferencia , el switch estático enciende rápidamente quedando en
paralelo la fuente de c.a. del bypass con la c.a. del inversor se inicia el cierre del
contactor de bypass 4 alimentando al primario de bypass del transformador de la U.P.S. y
la apertura del contactor 3 para aislar el inversor del circuito, esto permite que la
alimentación de la U.P.S. este siempre constante por la transferencia y retransferencia a
una velocidad tal que no exista interrupción a la salida de la U.P.S. Si el inversor tuviera
una falla o una variación de voltaje en su salida la transferencia también ocurrirá. La
transferencia y retransferencia al bypass y de esta al inversor, se puede dar
manualmente, en cuyo caso el switch estático no enciende al inicio de la misma, sino que
el contactor 4 del bypass cierra y el contactor 3 del inversor se abre, permaneciendo
cerrado simultáneamente durante un tiempo breve. Al retransferir el contactor 3 del
inversor cierra antes de abrir el contactor 4, de tal modo que ambos contactores
permanecen cerrados por un corto tiempo.
Para que las transferencias y retransferencias funcionen y mantengan la energía
constante en la salida de la U.P.S. la c.a. del inversor debe estar sincronizada en
frecuencia y fase con la c.a. del bypass, siempre y cuando esta se mantenga dentro de
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
las especificaciones de voltaje y frecuencia de lo contrarío no se podrá d ar la
transferencia automática ni manual.
Figura 13. Bypass de voltaje/frecuencia.
El funcionamiento es totalmente electrónico y se realiza controlando parámetros
eléctricos a través de los diversos componentes electrónicos que lo conforman. Existen
equipos que presentan la opción de programación para su operación, señalización y
alarmas, así como el diagnóstico continuo de su funcionamiento. Estos equipos son
modernos y sofisticados, podemos decir que el mercado tiende cada día más hacia ellos.
La aplicación de las U.P.S's varia mucho de acuerdo con las necesidades y
requerimientos específicos a cada aplicación pero deben de cumplir con dos parámetros
que son el acondicionamiento y respaldo de energía. Debido a que existe un gran avance
tecnológico de estos equipos cada día son mas reducidos físicamente y de mayor
capacidad eléctrica, estos equipos en muchos de los casos se encuentran instalados
junto con los equipos que protegen o respaldan.
La U.P.S. que se esta empleando en esta reingeniería cumple con estas
funciones y se ha colocado dentro del gabinete gracias al gran avance tecnológico; como
se podrá observar en los esquemas de la reingeniería, esta es en operación en línea.
La clasificación de las U.P.S' s son en base a la forma de operación de e stos
hacia los servicios que pueden ser:
• Sistemas continuos en línea con transferencia a la línea de suministro.
• Sistema continúo en línea.
• Sistemas en espera o stand by.
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siguientes:
Los criterios básicos que se consideraron en la selección de la U.P.S. son los
Aplicación o tipo de servicio a cubrir.
Requerimientos específicos del servicio.
Tiempo de respaldo requerido.
Condiciones de operación.
Condiciones de uso.
Condiciones del lugar de instalación.
Eficiencia.
Condiciones de mantenimiento.
Confiabilidad.
Costo.
Figura 14. Diagrama eléctrico de una UPS
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RJ-45
2.2.2 Software
El software utilizado es un ambiente en InTouch
Figura 15. Una simulación creada en el ambiente Intouch 10.0 de Wonderware
2.2.3 Comunicaciones
Figura 16. Terminal de conexiones RJ-45
La RJ-45 es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes
de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un acrónimo inglés
de Registered Jack que a su vez es parte del Código Federal de Regulaciones
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de Estados Unidos. Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que
normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.
Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que
define la disposición de los pines o wiring pinout.
Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde
suelen usarse 8 pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de
teléfonos (4 pines o 2 pares) por ejemplo en Francia y Alemania, otros servicios
de red como RDSI y T1 e incluso RS-232.
Ethernet
Tarjeta de Red ISA de 10 Mbps
Figura 17. Conectores BNC (Coaxial) y RJ45 de una tarjeta de Red
Ethernet es un estándar de redes de computadoras de área local con
acceso al medio por contienda CSMA/CD. El nombre viene del concepto físico
de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel
físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del
modelo OSI.
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La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar
internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como
sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos.
Las tramas Ethernet y IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.
2.2.4 Funcionamiento del PLC
PLC (Programmer Logic Controller), Controlador lógico programable.
Un PLC o Autómata Programable es un equipo o máquina electrónica,
diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente industrial procesos
secuenciales o combinacionales. Ya que aparecieron los micro-PLC, estos son
destinados a pequeñas necesidades y al alcance de cualquier persona.
También los PLC se han popularizado en uso de la automatización de
viviendas y edificios (Domótica). Los PLC modernos tienen incorporados,
además de las funciones de tratamiento lógico, funciones de cálculo numérico,
de regulación de PID y de "servo control".
Otras definiciones son: "Robot cuyo funcionamiento se desarrolla paso
a paso y sin necesidad de intervención humana". "Ordenador lógico electrónico
que procesa información o datos de entrada y produce una salida, previamente
convertida a una tensión y que fue sumada o
multiplicada"
Hasta no hace mucho tiempo el control de
procesos industriales se venía haciendo de forma
cableada por medio de contactores y relés. Al
operario que se encontraba a cargo de este tipo
de instalaciones, se le exigía tener altos
conocimientos técnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas.
Además cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran
parte de las conexiones de los montajes,
siendo necesario para ello un gran
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico.
En la actualidad no se puede entender un proceso complejo de alto
nivel desarrollado por técnicas cableadas. El computador y los autómatas
programables han intervenido de forma considerable para que este tipo de
instalaciones se hayan visto sustituidas por otras controladas de forma
programada.
El Autómata Programable Industrial (API) nació como solución al
control de circuitos complejos de automatización. Por lo tanto se puede decir
que un API no es más que un aparato electrónico que sustituye los circuitos
auxiliares o de mando de los sistemas automáticos. A él se conectan los
captadores (finales de carrera, pulsadores,...) por una parte, y los actuadores
(bobinas de contactores, lámparas, pequeños receptores,...) por otra.
Veamos un típico circuito de automatismos. Un arrancador Estrella /
triángulo con temporizador. Por
una parte tenemos el circuito de fuerza,
que alimenta el motor, y por otra el circuito
auxiliar o de mando, que realiza la
maniobra de arranque de dicho motor. El
circuito de fuerza es exactamente el
mismo que en la técnica cableada.
Sin embargo, el de mando será sustituido por un autómata programable, al cual
se unen eléctricamente los pulsadores y las bobinas de los contactores. La
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
maniobra de arranque la realizara el programa que previamente se ha
transferido al autómata.
VENTAJAS DE LOS PLC
Figura 21. Esquema Interno de un PLC
Usan lógica programada y no cableada.
Menor tiempo de elaboración de proyectos.
Posibilidad de hacer cambios fácilmente, según los desarrollos o
cambios en las máquinas o procesos y con un mínimo costo.
Mínimo espacio de ocupación, menor peso y tamaño.
Menor costo de mano de obra y de mantenimiento.
Posibilidad de gobernar varias máquinas con el mismo autómata.
Menor tiempo de puesta en funcionamiento.
Si el autómata queda pequeño para el proceso industrial puede
seguir siendo de utilidad en otras máquinas o sistemas de producción.
control jerarquizado.
Facilita la implementación de sistemas de control distribuido y
Sistema muy confiable.
Es posible instalarlo en ambientes industriales y/o donde existan
condiciones severas de temperatura, ambiente, influencias eléctricas y
químicas, humedad, vibración, ruidos, polvo, contaminantes, cortes de energía.
Permite la simulación de procesos, alarmas y fallas sin influir
directamente en la maquina o proceso.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
DESVENTAJAS DE LOS PLC
Adiestramiento de técnicos, tanto operativo como mantenimiento.
Costo considerable del equipo pero más bajo que la mayoría de los
equipos de control.
CAMPOS DE APLICACIÓN.
El uso ha sido básicamente en procesos industriales, entre los que se
pueden mencionar:
Control de movimientos de maquinas (avanzar, retroceder, girar, doblar,
manipular,…).
soldadura.
En prensas, estampadoras, trefiladoras, embutidoras, maquinas de
Procesos de manufactura en línea como embotellado, embalaje,
etiquetado, pesaje, dosificación.
En procesos donde se requiera control lógico como ascensores, hornos,
bombas, semáforos, manejo de materiales, calderas, puente grúas, centrales
eléctricas, lavadoras, control de motores, subestaciones eléctricas,
interruptores, protectores de alta tensión.
En equipos hidroneumáticos, hidráulicos y óleo-hidráulicos.
Para regulación en procesos fisicoquímicos cuando el PLC está
configurado con bloques funcionales PID.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
En general, los PLC se usan en procesos o maquinas que tengan
espacio reducido, procesos de producción periódicamente cambiantes,
procesos secuenciales o combinacionales, Instalaciones de procesos
complejos.
Actualmente se usan para otras aplicaciones no industriales como la
automatización de viviendas y edificios (robótica y edificios inteligentes), control
de cultivos en invernaderos, control de abonos en la tierra, entre otros.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Capitulo 3. ANALISIS TÉCNICO
3.1 Especificaciones Técnicas
En este capitulo se detalla las especificaciones técnicas de el equipo
utilizado en la automatización del proyecto. Mostrando el controlador utilizado
en la puesta, la pantalla Couch Screen, y la maquina empaquetadora de jabón.
3.1.1 Controlador Lógico Programable
Hoja de datos - Unidad de control FEC-FC640-FST – 191450
Figura 22. Unidad de control FEC-FC640-FST – 191450
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3.1.2 Pantalla Touch Screen
Tabla 2. Hoja de datos del PLC FEC
Hoja de datos - Unidad de indicación y control FED-300 – 543439
Figura 23. Unidad de indicación y control Pantalla Touch Screen
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Tabla 3. Hoja de datos de la pantalla de contacto (Touch Screen)
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3.1.3 Maquina Empacadora de Jabón de Tocador
Máquina de embalaje de jabón de tocador (Envoltura 4000T)
Características Notables
Alta Velocidad
Figura 24a, 24b. Maquinaria ACMA GD 4000T
Bajo o poco mantenimiento
Fácil de enlazar
Alto Rendimiento
Principio de Operación:
A través de un transportador intermitente (no forma parte de la
máquina) o de forma manual se introduce el jabón de tocador al sistema de
entrada automatizado que lo lleva a la máquina de grabado. Luego se
transfiere el jabón al transportador de entrada en ángulo recto y pasa por la
unidad de cortar. Empieza la colocación de la envoltura sobre el jabón. Se
ajusta el jabón 180 grados y luego empieza el plegado. El ensamblaje consiste
en pliegues laterales. A continuación empieza el sellado al calor (sellos
centrales y laterales). Se puede entregar el producto final o echado o de lado si
utiliza la unidad apiladora.
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Características Salientes
La máquina aprovecha al máximo el desplazamiento continuo sin el
utilizo de levas. Lo cual logra un funcionamiento eficiente y fiable, incluso a
velocidades altas.
Producción de alta velocidad; 170 pastillas por minuto
El nuevo diseño del sistema de entrada motorizado posibilita una
producción veloz al automatizar el enlace con la maquina de cortar/grabar.
Manejo de jabón de primera calidad
De configuración fácil para ajuste de tamaño.
El uso de correas dentadas posibilita un funcionamiento a largo plazo sin
necesidad de mantenimiento
Receptáculo de doble carrete de envoltura para reducir el cambio de
bobina integrado con bloqueo de seguridad «wrapper-break-machine-stop»
Sistema automatizado de lubricación centralizada de los mecanismos de
movimiento y lubricación por salpicado de los mecanismos críticos.
Fácil de mantener el bloqueo de seguridad «no-packet-no-wrap»
Calentadores superiores y laterales con placas de enfriamiento para
garantizar un sellado fiable a velocidad alta.
posteriores.
Controlador PID de temperatura para los calentadores anteriores y
Control de calentador de 50V para seguridad de operario
Lector WORM para corrección exacta de la impresión
La unidad que apila los paquetes es optativa.
Salvaguardia del motor
Las piezas que podrían tocar el jabón son hechas o de acero inoxidable
o de Teflón. La cinta transportadora es de calidad para envolver productos
alimenticios.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Figura 25. Dimensiones de la maquina ACMA GD (todas las medidas se expresan en mm)
Tamaño (todas las medidas se expresan en mm)
L MAX 175 W MAX 65 H MAX 40
L MIN 65 W MIN 35 H MIN 24
Para otras dimensiones, rogamos nos consulten su aplicación. No es
posible combinar todas las dimensiones máximas.
Envoltura
Material: Papel/Poliéster/ Laminados sellable al calor
Diámetro máximo: 400mm
Diámetro de bobina: 70 mm
Peso: aproximadamente 1.200 kg
Corriente
Voltaje: 220V, 50 Hz, trifásica
Motor: 2HP, 220V, trifásica
Calentador: 3,3 kw
Velocidad: Hasta 160 pq/m / mucho más variable
Opciones
* sistema de adhesión al frió
* Impresora de fecha de embalaje
* Transportador de entrada flexible para acomodarse a la configuración de la
planta
* Mesas de cortar, transportador para descarga
* piezas de conversión para modificar tamaño
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
3.1.4 Elementos Primarios y Finales de Control
Cilindros normalizados DSNU-20-50-P-A
Núm. artículo: 19210
Figura 26.Cilindros normalizados DSNU-20-50-P-A
Cilindros normalizados basados en DIN ISO 6432 para detección sin contacto.
Diferentes posibilidades de fijación, con y sin elementos de sujeción
adicionales. Con anillos amortiguadores elásticos en los fines de carrera.
El módulo estándar DSNU es una ampliación de los cilindros estándar
existentes DSN/ESN + DSNU/ESNU. La ampliación es en dos sentidos.
- Tamaños adicionales con diámetros de 32, 40, 50, 63
- 3 culatas adicionales y, por lo tanto, mayor cantidad de variantes.
- El ESNU/DSNU es el cilindro básico utilizado para montar las variantes. Los
cilindros básicos tipos ESNU/DSNU con diámetros ø de 8 hasta 25
corresponden a la norma ISO 6432. Las versiones con diámetros ø de 32 hasta
63 y las variantes de culatas diferentes son cilindros similares a los cilindros
estándar, y su diseño corresponde al de los cilindros básicos.
Variantes y funciones:
- Diámetro 8 - 63 mm (para cilindros de acción doble)
- Diámetro 8 - 63 mm (para cilindros de acción simple)
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
- De acción doble P, P-A, PPV, PPV-A
- De acción simple para compresión P, P-A
- Carreras estándar de acción doble 10-500 mm, X carreras de 10 - 500 mm
- Carreras estándar, de acción simple, desde 10 hasta 50 mm, X carreras
desde 1 hasta 50 mm
- Cilindro básico DSNU-..: Culata delantera LD con brida roscada; culata
trasera AD con perno roscado y cojinete esférico
- DSNU-..-MQ LD con brida roscada, AD corto con toma de aire transversal al
eje del cilindro
- DSNU-..-MA LD con brida roscada; AD más corto con toma de aire axial en el
eje del cilindro
- DSNU-..-MH LD en bloque para montaje directo; AD corto con toma de aire
transversal al eje del cilindro
Variantes adicionales:
-S2 con vástago doble
-S3 con vástago de acero inoxidable
-S6 con juntas termorresistentes hasta máx. 150°C
-S10 de marcha constante
-S11 de marcha suave
-Q con vástago cuadrado
-K2 con rosca exterior alargada en el vástago
-K3 con vástago con rosca interior
-K5 con vástago con rosca especial
-K6 con rosca exterior del vástago más corta
-K8 con vástago alargado
-KP con unidad de bloqueo del vástago
-R3 de mayor resistencia a la corrosión KBK3
-R8 con protección contra el polvo
-Identificación ATEX II 2GD
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Actuador giratorio DSRL-16-180-P-FW
Núm. artículo: 30655
Figura 27. Actuador giratorio DSRL-16-180-P-FW
Actuador giratorio Principio de aleta giratoria; ángulo de giro regulable. El
sistema de tope está separado de la aleta giratoria, de modo que las fuerzas
actuantes son absorbidas por los topes. Placas amortiguadoras elásticas en las
posiciones límite.
Estos actuadores pueden solicitarse provistos de la homologación ATEX. Las
especificaciones de la ficha técnica de "Identificación ATEX", "Temperatura
ambiente ATEX" y "Símbolo CE" se refieren únicamente a los accionamientos
provistos de una homologación.
Con la unidad giratoria DSR la fuerza se transmite directamente al árbol de
accionamiento mediante una aleta oscilante. En ángulo de giro puede ajustarse
de modo continuo desde 0° hasta 184° (DSRL-10 y 12). El sistema de topes
ajustables va separado de la aleta de tal forma que las fuerzas son absorbidas
por los topes. La aleta oscilante se amortigua adicionalmente en las posiciones
finales mediante placas de polímero elásticas. La fuerza se transmite de forma
directa y sin holguras mediante un eje multiestriado. En la parte trasera hay una
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
escala calibrada para facilitar el ajuste.
Ejecuciones:
- DSR: Árbol con pivote como salida
- DSRL: Eje hueco embridado como salida
De acción doble:
- Tamaño 10 - 40 mm
- Ángulo de giro
Tamaño 10 - 12 mm: 0 - 181°
Tamaño 16 - 40 mm: 0 - 184°
- Par de apriete 0,5 - 20 Nm
- Placas de polímero elásticas en las posiciones finales
- Consulta eléctrica, neumática o inductiva de las posiciones finales
Detección de posiciones:
Eléctrica: Microinterruptor S, SR con juego de montaje
Neumática: Microválvula de leva S, SO con juego de montaje
Sensores inductivos SIEN-M5, SIEN-M8 con juego de montaje
Características
- Ángulo de giro ajustable
- Ajuste indistinto del ángulo de giro dentro del ángulo de rotación
- Los amortiguadores captan enormes energías (sólo para tamaños 12-40 mm)
- Posibilidad de montar sensores inductivos mediante elementos de sujeción
para la consulta de las posiciones finales sin contacto
- Rosca interior en el eje de salida
- El eje embridado hueco permite que pasen líquidos y gases
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Terminal de válvulas CPV10-VI
Núm. artículo: 18200
Figura 28. Terminal de válvulas Tipo 10, patrón de 10 mm.
Para configurar, colocar primero el producto en la cesta de la compra.
Según la configuración, los datos técnicos dados en la ficha técnica y los
correspondientes accesorios pueden no coincidir exactamente para este
producto.
Terminal de válvulas CPV Compacto, robusto y muy eficiente.
CP: estas son las siglas por Compact Performance y, por lo tanto, significan
que se trata de terminales compactos de gran rendimiento. El caudal de 400
l/min hasta 1600 l/min. Combinado con el bajo peso y las dimensiones
reducidas para el montaje en espacios reducidos, hacen que los terminales de
válvulas CPV sean ideales para el montaje muy cerca del actuador neumático.
Así se consiguen ciclos muy cortos y, además, aumenta el nivel de
productividad de la máquina. Numerosas funciones adicionales de las válvulas
y de los componentes neumáticos permiten soluciones individuales, hechas a
medida. También el montaje es versátil (en perfil DIN o multipolo neumático),
así como también las posibilidades para la conexión eléctrica.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Con la ampliación de válvulas, el terminal CPV obtiene más funciones
neumáticas.
Válvulas reguladoras dobles, montadas directamente en el terminal
- para la estrangulación del aire de alimentación o de escape o para vacío.
- Ideal para la industria de procesos y siempre que se tiene un acceso a difícil a
los actuadores y al ajuste de la velocidad de los cilindros.
- Funciones de vacío: función integrada de antirretorno para ahorrar vacío y
para impulso de expulsión ajustable
- Reducción de la cantidad de componentes y de los tubos flexibles
Características:
- Caudal: CPV10: 400 l/min
CPV14: 800 l/min
CPV18: 1600 l/min
- Ancho de las válvulas: CPV10: 10 mm
CPV14: 14 mm
CPV18: 18 mm
- Forma cúbica para mayor eficiencia en mínimo espacio y con bajo peso.
- Gran versatilidad mediante diversas funciones neumáticas integradas
(variantes de válvulas), diversas zonas de presión, vacuostato y vacío
- Placas de separación para la creación de zonas de presión
- Placas de reserva para ampliaciones posteriores
- Indicación mediante LED
- Accionamiento auxiliar manual de las válvulas
- Bajos costos de instalación y de conexión a bus
- Clase de protección hasta IP65
- Conexiones versátiles y económicas de dos hasta ocho posiciones de
válvulas
- Estructura descentralizada de máquinas y equipos, por ejemplo en
aplicaciones de la técnica de manipulación, en sistemas de transporte, en la
industria del embalaje, en sistemas de clasificación de piezas y en funciones
antepuestas de la máquina.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Unidad de control FEC-FC640-FST
Núm. artículo: 191450
Figura 29. Unidad de control FEC-FC640-FST
Unidad de control FEC Standard 32 On/16 trans Off, 24 V DC, Ethernet
10BaseT, FST, para la red, en el cuerpo de aluminio, conectores enchufables,
2 interfaces serie, todas las conexiones accesibles frontalmente.
Descubra una gama completa de controles. Están basados en la
arquitectura PC – es decir, incluyen servidor web y Ethernet. Así, los controles
FEC ejecutan las funciones de un PLC y funciones de comunicación hasta la
red de control. Esto permite ampliar y hacer modificaciones, lo que sería
impensable con sistemas convencionales.
¿Digital o analógico? Esto no plantea ningún problema con los
controles de la serie FEC. Todos son ventajas: fácil instalación, basado en PC,
solución independiente, puede conectarse en red a través de Ethernet o
Internet, funciona a 24 V DC.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
FEC standard
El compacto sistema de control en miniatura con un IPC en su núcleo:
fácil conexión, también para Ethernet. Puede montarse directamente al
sistema.
Sistemáticamente flexible: El compacto control en miniatura con
procesamiento de señales analógicas, p. ej. Para la adquisición de valores de
medición. Los sensores pueden conectarse directamente con la clavija
multifuncional para sensores-actuadores o con la "regleta enchufable triple”. El
resultado: armarios de maniobra más pequeños.
Muy práctico con el FC660: entradas y salidas analógicas (3 AD / 1 DA)
para adquirir y supervisar valores de presión y consumo de aire, temperaturas,
valores de desplazamiento, de fuerza, así como para el accionamiento de
válvulas proporcionales y posicionadoras.
Programación: FST ofrece al usuario un lenguaje de programación de
PLC fácil de utilizar, que permite una programación intuitiva: IF... THEN...
OTHERWISE...
FST permite también la secuenciación por pasos con instrucciones
STEP. Con la ayuda de funciones matemáticas básicas, pueden hacerse
cálculos de forma sencilla. También se ha integrado un módulo PID para tareas
de regulación. El FC34 puede utilizarse alternativamente para programación y
comunicación a través de Ethernet y dispone también de un servidor web.
- 16/32 entradas digitales, 8/16 salidas digitales
- 3 entradas analógicas, 1 salida analógica
- Interface Ethernet
- 2 Interfaces serie
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Unidad de control FEC-FC440-FST
Núm. artículo: 185205
Figura 30. Unidad de control FEC-FC440-FST
Unidad de control FEC Standard 16 On/8 trans Off, 24 V DC, Ethernet
10BaseT, FST, para la red, en el cuerpo de aluminio, conectores enchufables,
2 interfaces serie, todas las conexiones accesibles frontalmente.
Descubra una gama completa de controles. Están basados en la
arquitectura PC – es decir, incluyen servidor web y Ethernet. Así, los controles
FEC ejecutan las funciones de un PLC y funciones de comunicación hasta la
red de control. Esto permite ampliar y hacer modificaciones, lo que sería
impensable con sistemas convencionales.
¿Digital o analógico? Esto no plantea ningún problema con los
controles de la serie FEC. Todos son ventajas: fácil instalación, basado en PC,
solución independiente, puede conectarse en red a través de Ethernet o
Internet, funciona a 24 V DC.
FEC standard
El compacto sistema de control en miniatura con un IPC en su núcleo:
fácil conexión, también para Ethernet. Puede montarse directamente al
sistema.
Sistemáticamente flexible: El compacto control en miniatura con procesamiento
de señales analógicas, p. ej. Para la adquisición de valores de medición. Los
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
sensores pueden conectarse directamente con la clavija multifuncional para
sensores-actuadores o con la "regleta enchufable triple”. El resultado: armarios
de maniobra más pequeños.
Muy práctico con el FC660: entradas y salidas analógicas (3 AD / 1 DA) para
adquirir y supervisar valores de presión y consumo de aire, temperaturas,
valores de desplazamiento, de fuerza, así como para el accionamiento de
válvulas proporcionales y posicionadoras.
Programación: FST ofrece al usuario un lenguaje de programación de PLC fácil
de utilizar, que permite una programación intuitiva: IF... THEN... OTHERWISE...
FST permite también la secuenciación por pasos con instrucciones STEP. Con
la ayuda de funciones matemáticas básicas, pueden hacerse cálculos de forma
sencilla. También se ha integrado un módulo PID para tareas de regulación. El
FC34 puede utilizarse alternativamente para programación y comunicación a
través de Ethernet y dispone también de un servidor web.
- 16/32 entradas digitales, 8/16 salidas digitales
- 3 entradas analógicas, 1 salida analógica
- Interface Ethernet
- 2 Interfaces serie
Conectores PS1-SAC10-10POL
Núm. artículo: 197159
Figura 31. Conectores PS1-SAC10-10POL
Conectores 1 línea, sin LED, resorte de tracción. El conector apropiado
para las entradas/salidas analógicas y para la alimentación de tensión del IPC
FEC Standard.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Conectores PS1-SAC11-10POL+LED
Núm. artículo: 197160
Figura 32. Conectores PS1-SAC11-10POL+LED
Conectores 1 línea, con LED, resorte de tracción. El conector apropiado para
las entradas/salidas del IPC FEC Standard en caso de interponer una regleta
de bornes.
Cable para la programación PS1-SM14-RS232
Núm. artículo: 188935
Figura 33. Cable para la programación PS1-SM14-RS232
Cable para la programación para TTL/RS232, con cable módem cero.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Unidad de indicación y control FED-300
Núm. artículo: 543439
Figura 34. Unidad de indicación y control FED-300
Unidad de indicación y control Unidad de indicación y control con pantalla
gráfica LCD para la conexión a sistemas PLC.
Detector de proximidad SME-8-K-LED-24
Núm. artículo: 150855
Figura 35. Detector de proximidad SME-8-K-LED-24
Detector de proximidad eléctrico, con contacto Reed, para actuadores con
ranura 8 para detectores, con cable.
Los detectores de proximidad de Festo están especialmente diseñados para los
sensores de detección que estén adaptados y optimizados para actuadores de
Festo. Estos sensores se montan en el actuador o bien directamente o bien
utilizando piezas de fijación. Para su función el detector de proximidad necesita
un imán permanente en el émbolo del actuador.
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
El detector se monta en el actuador mecánicamente y, a continuación, se
procede a su fijación en la posición deseada. Una vez que el émbolo del
actuador llega a esa posición, cambia el estado de conmutación.
Detectores para ranura de 8
Ejecuciones
- Detector de proximidad por contacto (SME, SMEO)
- Detector de proximidad sin contacto (SMT, SMTO) con diseños PNP y NPN.
- Detector de proximidad neumático (SMPO)
- Detector de proximidad resistente a corrientes de soldadura (SMTSO)
- Detectores de proximidad termorresistentes (-S6)
- Con cables de diferentes longitudes o conector
- Normalmente cerrada y normalmente abierta
- 24 V DC ó 230 V AC
- Conexión eléctrica frontal o lateral
Indicación del estado de activación mediante diodo (excepto variante -S6).
Festo ofrece un programa de activación versátil para el reconocimiento de
posición:
Características
La ranura se encuentra integrada en el actuador o en el conjunto de fijación
- Diseño compacto
- Montaje y puesta en funcionamiento sencillos
- Montaje directo o mediante pieza de fijación
- Recambio sin necesidad de ajuste (-8E)
- Diseño resistente a los trabajos de soldadura (SMTSO)
- Detector de proximidad neumático (SMPO)
Función
SME, SMEO (por contacto) El detector por contacto SME está compuesto de
un interruptor Reed que se cierra al acercarse el campo magnético, y que
entonces emite una señal de conmutación.
Si las cargas capacitivas son elevadas o los cables son de gran longitud (más
de 7,5 m), se tiene que instalar un circuito protector.
Reed:
5-10 millones de maniobras
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Elemento conmutador mecánico (Reed)
Corriente de salida de hasta 0,5 A
Sin protección contra cortocircuito
Sin protección contra sobrecarga
Sin protección contra polarización inversa
Sin protección para cargas inductivas o capacitivas
SMT, SMTO (sin contacto) El SMT sin contacto posee un sensor compuesto de
resistencias dependientes de un campo magnético o un oscilador.
Un acoplador compuesto por resistencias dependientes de un campo
magnético genera una tensión cuando se acerca el imán del émbolo. Un
sistema lógico acoplado a él evalúa el suceso y emite una señal de salida.
Un oscilador modifica el flujo de corriente al acercarse el imán del émbolo. Un
sistema lógico acoplado a él evalúa el suceso y emite una señal de salida.
SMTSO (resistente a trabajos de soldadura) El detector resistente a trabajos de
soldadura funciona igual que un detector SMT sin contacto, con la diferencia
que la señal de conmutación queda "congelada" si se detecta un campo
magnético alterno.
De esta manera no se producen conmutaciones erróneas durante la operación
de soldadura.
Los detectores SMTSO se utilizan en equipos de soldadura que generan
fuertes campos magnéticos.
Electrónica:
Gran durabilidad y seguridad
Elemento de conmutación sin contacto
100 millones de maniobras
Corriente de salida de hasta 100 mA
Protección contra cortocircuitos integrada
Sobrecarga integrada
Protección contra polarización inversa integrada
Robusto en cuanto a cargas inductivas y capacitivas
SMPO (neumático) El detector neumático SMPO está compuesto por una
válvula de 3/2 vías que se acciona si se acerca un campo magnético. Mediante
la activación del detector de proximidad neumático es posible
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
emitir una señal de salida. Los detectores SMPO se utilizan en equipos en los
que se procesan directamente las señales neumáticas.
Comprobador SM-TEST-1
El comprobador permite controlar el funcionamiento de sensores y detectores
de proximidad y efectuar su ajuste. El comprobador es un equipo útil durante la
operación de puesta en marcha y en caso de efectuar alguna reparación.
- Fuente de tensión para controlar el funcionamiento de los detectores de
proximidad
- Ajuste de detectores de proximidad montados en un cilindro
- Detección de la salida de conexión de detectores de proximidad y de
sensores con funciones PNP, NPN, NC, NA con indicación mediante los
correspondientes diodos luminosos.
Piezas de fijación SMBR-8-20
Núm. artículo: 175095
Figura 36. Piezas de fijación SMBR-8-20
Piezas de fijación para montaje de detectores de proximidad SME-8,
SMT-8. Kits de fijación para montar detectores de proximidad magnéticos para
detectar posiciones en los actuadores.
Ejecuciones
Detector de proximidad para ranura de sensor 8, SME/SMT-8
- SMBR-8-...: Para cilindros redondos DSNU, ESNU, DSEU, ESEU, DSW, ESW
- SMB-8-FENG-...: Para cilindros estándar DNC con unidad de guía FENG
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Detector de proximidad para ranura de sensor 8, resistente a la corrosión y al
ácido, CRSMT
- CRSMB-8-32/100: Para cilindros CRHD, a prueba de corrosión y ácidos
Detector de proximidad SMEO/SMTO-8E
- SMB-8E: Para todos los actuadores con ranura de sensor 8
Detector de proximidad para ranura de sensor 10, SME/SMT-10
- SMBR-10-... DSNU, ESNU, DSEU, ESEU, DSW, ESW
Detector de proximidad redondo SMEO/SMTO-4 o -4U
- SMBR-8 - 25: Para cilindros DSNU, ESNU, DSEU, ESEU
- SMBR-8 - 25-CT: Para cilindros DSNU/ESNU-...-CT, sin cobre, PTFE ni
silicona
Detector de proximidad redondo, resistente a la corrosión y al ácido, CRSMEO
- CRSMB-32 - 100: Para cilindros CRDNG, CRDNGS, a prueba de corrosión y
ácidos
- CRSMBR-12 - 63: Para cilindros CRDG, CRDSNU, CRDSW, a prueba de
corrosión y ácidos
Detectores por reflexión SOEG-RT-Q20-PP-S-2L-TI
Núm. artículo: 537731
Figura 37. Detectores por flexion SOEG-RT-Q20-PP-S-2L-TI
Detectores por reflexión Construcción en bloque
Detectores opto electrónicos
Ejecuciones
forma redonda
- Cilíndrica, ø 4 mm
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
- Rosca exterior M5
- Rosca exterior M12x1
- Rosca exterior M18x1
Construcción en bloque:
- 20x32x12 mm
- 30x30x15 mm
- 50x50x17 mm
- Tensiones de funcionamiento:
10 ... 30 V DC
10 ... 36 V DC
- Salida PNP o NPN
- Detectores para la medición de distancias con salida analógica
- Detector de colores con salida 3x PNP
- Conmutación en fase con luz, conmutación en fase oscura, conmutable,
antivalente
- Conexión con conector tipo clavija o con cable
- Detector de reflexión SOEG-RT, forma redonda o rectangular
- Detector de reflexión SOEG-RTZ con haz de luz cilíndrico, forma redonda
- Detector de reflexión SOEG-RTH con exclusión de la luz de fondo, forma
redonda o rectangular
- Detector de reflexión SOEG-RTD para la medición de distancias, forma
rectangular
- Detectores de reflexión SOEG-RSP con luz polarizada, forma redonda o
rectangular
- Barreras unidireccionales SOEG-S/E , forma redonda o rectangular
- Conductores de luz SOEG-L, forma rectangular
- Conductores de luz SOEZ
- Detector de reflexión de rayo láser SOEL-RT, forma rectangular
- Detector de reflexión de rayo láser SOEL-RTH con exclusión de luz de fondo,
forma rectangular
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
- Detector de reflexión de rayo láser SOEL-RTD para medición de distancias,
forma rectangular
- Detector de reflexión de rayo láser SOEL-RSP con luz polarizada, forma
rectangular
- Detector de reflexión de color SOEC-RT, forma rectangular
Características
- Alcance de hasta 20 000 mm
- Clase de protección IP65 o IP67
Accesorios:
- Reflectores
- Escuadra de fijación para detectores opto electrónicos, forma rectangular
- Unidad para cortar SOES-LKS para conductores de luz de polímero
La conducción del conductor de luz en la unidad para cortar permite obtener un
corte limpio y vertical, con lo que las pérdidas de luz son mínimas. Para obtener
un corte óptimo, es recomendable utilizar cada orificio una sola vez.
Unidad de comprobación para detectores SM-TEST-1
Con esta unidad es posible controlar el funcionamiento de detectores y efectuar
los ajustes pertinentes. Además, la unidad de comprobación consigue que la
puesta en funcionamiento y las reparaciones sean más sencillas.
- Fuente de tensión para controlar el funcionamiento de detectores
- Ajuste de detectores en el cilindro
- Indicación mediante LED de la salida de conmutación de detectores con
funciones PNP, NPN, NC, NO.
Procedimiento de medición:
Detectores de reflexión unidireccionales
Estos detectores unidireccionales están compuestos de dos unidades (un
emisor y un receptor). Gracias a la separación de estas dos unidades es
posible que estos detectores tengan un gran alcance.
Barreras de luz de reflexión
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Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
En estas barreras de luz, el emisor y el receptor se encuentran en un solo
cuerpo. La luz emitida se refleja en un reflector y vuelve al receptor.
Detectores de reflexión de luz
Estos detectores procesan la luz que se refleja en la pieza. Por ello, no es
necesario disponer de un reflector. Dado que las piezas claras y oscuras
absorben diferentes cantidades de luz, los detectores energéticos pueden tener
problemas en aplicaciones críticas. En este caso se utilizan detectores con
exclusión de la luz de fondo. Estos detectores permiten un funcionamiento
fiable, sin importar la superficie y el color de la pieza
Funciones de conmutación:
Conmutación en fase oscura
La función de “conmutación en fase oscura” significa que la salida
correspondiente recibe corriente (paso abierto) si el receptor no recibe luz. Esta
situación corresponde a la función de un interruptor normalmente cerrado
(N.C.).
Conmutación en fase con luz
La función de “conmutación en fase con luz” significa que la salida
correspondiente recibe corriente (paso abierto) si el receptor recibe luz. Ello
corresponde a la función de normalmente abierto (N.O.).
Conexión en paralelo
En principio, es posible conectar en paralelo detectores optoelectrónicos para
realizar funciones lógicas.
- Aumenta el consumo de corriente.
- Las corrientes de bloqueo se suman, de modo que es posible que se
produzca una caída de tensión incluso en estado bloqueado.
Reserva de funcionamiento
La reserva de funcionamiento es un criterio que expresa el rendimiento
excedente por la luz que llega a la zona de entrada y que se evalúa por el
receptor. El ensuciamiento, la modificación del factor de reflexión de la pieza y
85

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
el envejecimiento del diodo emisor pueden tener como consecuencia una
reducción de la reserva de funcionamiento, de modo que ya no se puede
garantizar un funcionamiento fiable.
Algunas unidades cuentan con un segundo LED (verde) que se ilumina cuando
se aprovechan, como máximo, 80 por ciento del alcance disponible. Otras
unidades cuentan con un diodo de color amarillo para ese fin o, también
pueden tener un diodo rojo adicional que se enciende si la reserva es
demasiado pequeña. De esta manera es posible detectar a tiempo un
funcionamiento poco fiable.
Alcance
El alcance específico es la distancia máxima aprovechable entre el emisor y el
receptor (reflector unidireccional). El potenciómetro tiene que estar puesto en
MAX y, en el caso de detectores de reflexión, tiene que utilizarse el reflector
recomendado. Si no se indica algo diferente en la hoja de datos, el alcance de
los detectores de reflexión se midió con la tarjeta gris de Kodak (90% gris).
Reflectores
Las barreras de luz de reflexión tienen un filtro de polarización, de
modo que sólo reaccionan a la luz reflejada por los reflectores específicos. Este
reflector funcional según el sistema de espejo triple. La selección del reflector
apropiado está determinada por el alcance necesario y las posibilidades para
su montaje.
Conductor de luz
Un conductor de luz puede estar constituido por un haz de fibras de
vidrio o por una o varias fibras de material sintético. El conductor de luz permite
la refracción de la luz también en curvas. Ello es posible gracias a la reflexión
total. La reflexión total siempre es posible si la luz proviene de un material de
mayor índice de refracción y llega a una superficie de menor índice de
refracción, de tal modo que no se llega al ángulo límite de la reflexión total. Las
fibras están compuestas de su núcleo (con mayor índice de refracción) y un
recubrimiento (de mayor índice), por lo que la luz se refleja constantemente y
86

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
puede avanzar a lo largo de curvaturas.
Entrada de test
El emisor de la barrera de luz unidireccional tiene una entrada de test.
Con esta entrada se puede conector y desconectar la luz del emisor.
Accionando periódicamente la entrada de test y evaluando así la reacción del
receptor, se puede controlar el funcionamiento de la barrera de luz.
Distancia mínima de montaje
Los detectores optoelectrónicos no deben producir interferencias entre
ellos. Por lo tanto, es necesario respetar una distancia mínima entre cada
unidad. Esta distancia depende fundamentalmente de la sensibilidad ajustada.
Tratándose de unidades con conductores de luz, la distancia depende del tipo
de conductor.
Orientación
Barreras de luz unidireccionales
- Primero colocar y fijar el receptor en la posición deseada.
- A continuación, orientar el emisor del modo más preciso posible.
Detectores de reflexión
- Primero, colocar el reflector en la posición deseada y montarlo.
- Cubrir el reflector de tal manera que sólo el centro quede libre (25% de la
superficie).
- Montar el detector de reflexión de tal manera que la conmutación sea fiable.
- Al final, retirar el recubrimiento del reflector.
Detector de reflexión directa
- Orientar el detector hacia la pieza, de modo que la conmutación sea fiable.
- Para que la conmutación sea fiable, tiene que activarse la reserva de
funcionamiento.
87

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Racor rápido roscado QSM-M5-6
Núm. artículo: 153306
Figura 38. Racor rápido roscado Rosca exterior con hexágono exterior.
Racor rápido roscado de pequeñas dimensiones para el montaje
compacto en espacios reducidos. Para aplicaciones neumáticas con
temperaturas de hasta 80 °C (cuando la presión es de 6 bar) y con presiones
de hasta 10 bar. Diámetro exterior del tubo flexible: 3, 4 y 6 mm con rosca de
conexión M3, M5, M7, R1/8 y G1/8.
Tubo flexible recomendado: PUN
Tubo de material sintético PUN-6x1-BL
Núm. artículo: 159664
Figura 39. Tubo de material sintético PUN-6x1-BL
Tubo de material sintético Tubo calibrado exterior, para racores rápidos
QS, racores roscados CN y CK de poliuretano (no aprobados para la industria
alimentaria)
Más información recurriendo el enlace hacia la documentación en formato PDF
88

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Tobera aspiradora por vacío VN-05-N-I3-PQ2-VQ2
Núm. artículo: 193635
Figura 40. Tobera aspiradora por vacío VN-05-N-I3-PQ2-VQ2
Tobera aspiradora por vacío In line, gran caudal de aspiración, ancho
14 mm, con enchufe.
Serie de toberas de aspiración, nuevas, versátiles y económicas para
completar o sustituir la serie de toberas VAD- M5 hasta VAD- G3/8.
Variantes y funciones:
- 2 márgenes de vacío:
Alto nivel de vacío de hasta 0,85 bar
Gran volumen de aspiración hasta un nivel de vacío de 0,4 bar
- Dos principios de funcionamiento: estándar y en línea.
- Los eyectores se ofrecen en 4 niveles de rendimiento distintos (diámetros de
las toberas Laval: 0,45 / 0,70 / 0,95 / 1,40 / 2,00 / 3,00 mm).
- Conexiones diversas:
1. Silenciador atornillable
2. Racores rápidos roscados Quick Star, boquillas enchufables autosellantes y
conexión atornillable (rosca interior G y rosca exterior G y
métrica para retenedores ESG)
3. Conexiones de varios tamaños por clase de rendimiento, es decir, por
diámetro de tobera Laval
4. Diseño compacto (carcasa de plástico)
5. Carcasa bloqueable
89

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Ventosa ESS-30-BN
Núm. artículo: 189382
Figura 41. Ventosa ESS-30-BN
Ventosa intercambiable fácilmente, Serie modular de conjuntos de
aspiración por vacío. Los conjuntos de aspiración (ESG) están estructurados
por módulos, por lo que es posible disponer de más de 2000 variantes.
Combinaciones posibles:
- Combinación indistinta de elementos de fijación de la ventosa y ventosas
utilizando elementos de fijación del mismo tamaño.
- 15 diámetros de ventosas, desde 2 hasta 200 mm
- 6 materiales distintos de las ventosas: Perbunán, poliuretano, vulcolán,
silicona, vitón y versiones antiestáticas
- 6 formas distintas de las ventosas: estándar, profundas, de fuelle de 1,5 y 3,5,
ovales y en forma de campana.
- 14 elementos diferentes de fijación de la ventosa.
- Compensación angular mediante rótula y filtro.
90

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
3.2 Programación del PLC
Secuencia de la programación para el PLC que controla el
empaquetado de jabón de tocador.
Código de programación del PLC FEC 440, utilizando el programa FST
4.0. En la primera parte se muestra el registro de Entradas y Salidas utilizadas.
El programa se divide en 3 partes, Programa Organización, es el programa
principal es de donde se elegí en qué función se desea trabajar ya sea en
automático o manual, que serian los Programas Secuencia Automática y
Operación Manual. La conexión utilizada para este programa fue la RS232 o
Ethernet, para la descarga de este programa
Allocation List
O0.0 M_SALIDA SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
O0.1 M_GIRO GIRO DEL MOTOR
O0.2 TENASAS AVERTURA DE TENASAS
O0.3 BOTADOR BOTADOR DE PIEZA
O0.4 S_PIEZA SUJETADOR DE PIEZA
O0.5 S_I_L SALIDA DE INTERRUPTOR DE LIMITE
O0.6 IMAN IMAN
O0.7 R_IMAN RELEVADOR DE CORTE DE IMAN MANUAL
I0.0 S_T_A SENSOR TENASAS ABIERTAS
I0.1 S_T_C SENSOR TENASAS CERRADAS
I0.2 S_M_A SENSOR MOTOR ADENTRO
I0.3 S_M_AF SENSOR MOTOR AFUERA
I0.4 S_B_A SENSOR BOTADOR ADENTRO
I0.5 S_B_AF SENSOR BOTADOR AFUERA
I0.6 B_ARRANQ BOTON DE ARRANQUE
I0.7 B_PARO BOTON DE PARO
I1.0 S_G_M SENSOR GIRO MOTOR
I1.1 B_MANUAL BOTON DE CICLO MANUAL
F0.0 ON FLAG DE ENCENDER SECUENCIA
F0.1 I_M FLAG DE INICIO DE MAQUINA
F3.3
P1 P_1 PROGRAMA AUTOMATICO
P2 P_2 PROGRAMA MANUAL
T0 t_0 TIEMPO DE SUJECION
T1 T_1 TIEMPO DE SUJECION DE PIEZA EN IMAN
T2 T_2 TIEMPO IMAN
91

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
T3 T_3 TIEMPO DE REINICIO DE CICLO
T4 t_4 TIEMPO DE INICIO MANUAL
Program 0 organización
STEP INICIO
IF B_ARRANQ 'BOTON DE ARRANQUE
AND S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND N I1.1 'BOTON DE CICLO MANUAL
THEN SET P_1 'PROGRAMA AUTOMATICO
RESET P_2 'PROGRAMA MANUAL
SET ON 'FLAG DE ENCENDER SECUENCIA
IF B_ARRANQ 'BOTON DE ARRANQUE
AND S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND I1.1 'BOTON DE CICLO MANUAL
THEN SET P_2 'PROGRAMA MANUAL
RESET P_1 'PROGRAMA AUTOMATICO
IF B_PARO 'BOTON DE PARO
THEN RESET ON 'FLAG DE ENCENDER SECUENCIA
RESET P1 'PROGRAMA AUTOMATICO
RESET P2 'PROGRAMA MANUAL
RESET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
RESET M_GIRO 'GIRO DEL MOTOR
RESET TENASAS 'AVERTURA DE TENASAS
RESET BOTADOR 'BOTADOR DE PIEZA
RESET S_PIEZA 'SUJETADOR DE PIE ZA
RESET S_I_L 'SALIDA DE INTERRUPTOR DE LIMITE
RESET IMAN 'IMAN
RESET F0.1 'FLAG DE INICIO DE MAQUINA
IF B_ARRANQ 'BOTON DE ARRANQUE
THEN SET F0.1 'FLAG DE INICIO DE MAQUINA
IF S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND F3.3
THEN SET O0.5 'SALIDA DE INTERRUPTOR DE LIMITE
SET T3 'TIEMPO DE REINICIO DE CICLO
WITH 2s
RESET F3.3
IF N T3 'TIEMPO DE REINICIO DE CICLO
THEN RESET O0.5 'SALIDA DE INTERRUPTOR DE LIMITE
JMP TO INICIO
92

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Program 1 Secuencia Automatica
STEP INICIO
IF ON 'FLAG DE ENCENDER SECUENCIA
AND S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
THEN SET TENASAS 'AVERTURA DE TENASAS
SET T0 'TIEMPO DE SUJECION
WITH 1s
SET BOTADOR 'BOTADOR DE PIEZA
STEP
IF N T0 'TIEMPO DE SUJECION
AND S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_AF 'SENSOR BOTADOR AFUERA
THEN SET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
RESET BOTADOR 'BOTADOR DE PIEZA
STEP
IF S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
THEN SET M_GIRO 'GIRO DEL MOTOR
SET S_PIEZA 'SUJETADOR DE PIEZA
STEP
IF S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
SET T1 'TIEMPO DE SUJECION DE PIEZA EN IMAN
WITH 2.5s
RESET S_PIEZA 'SUJETADOR DE PIEZA
STEP
IF N T1 'TIEMPO DE SUJECION DE PIEZA EN IMAN
AND S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET TENASAS 'AVERTURA DE TENASAS
SET IMAN 'IMAN
STEP
IF S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
93

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN SET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
STEP
IF S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET M_GIRO 'GIRO DEL MOTOR
STEP
IF S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND N S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
RESET ON 'FLAG DE ENCENDER SECUENCIA
SET T2 'TIEMPO IMAN
WITH 1s
STEP
IF N T2 'TIEMPO IMAN
THEN RESET IMAN 'IMAN
RESET F0.1 'FLAG DE INICIO DE MAQUINA
SET F3.3
JMP TO INICIO
94

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Program 2 Programa operación manual
STEP INICIO
IF I0.6 'BOTON DE ARRANQUE
AND S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
THEN SET TENASAS 'AVERTURA DE TENASAS
SET T0 'TIEMPO DE SUJECION
WITH 1s
SET O0.7 'RELEVADOR DE CORTE DE IMAN MANUAL
SET T4 'TIEMPO DE INICIO MANUAL
WITH 3s
STEP
IF N T4 'TIEMPO DE INICIO MANUAL
THEN SET BOTADOR 'BOTADOR DE PIEZA
STEP
IF N T0 'TIEMPO DE SUJECION
AND S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_AF 'SENSOR BOTADOR AFUERA
THEN SET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
RESET BOTADOR 'BOTADOR DE PIEZA
STEP
IF S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
THEN SET M_GIRO 'GIRO DEL MOTOR
SET S_PIEZA 'SUJETADOR DE PIEZA
STEP
IF S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
SET T1 'TIEMPO DE SUJECION DE PIEZA EN IMAN
WITH 2.5s
RESET S_PIEZA 'SUJETADOR DE PIEZA
STEP
IF N T1 'TIEMPO DE SUJECION DE PIEZA EN IMAN
AND S_T_A 'SENSOR TENASAS ABIERTAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
95

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET TENASAS 'AVERTURA DE TENASAS
SET IMAN 'IMAN
STEP
IF S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_A 'SENSOR MOTOR ADENTRO
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN SET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
RESET O0.7 'RELEVADOR DE CORTE DE IMAN MANUAL
STEP
IF S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET M_GIRO 'GIRO DEL MOTOR
STEP
IF S_T_C 'SENSOR TENASAS CERRADAS
AND S_M_AF 'SENSOR MOTOR AFUERA
AND S_B_A 'SENSOR BOTADOR ADENTRO
AND N S_G_M 'SENSOR GIRO MOTOR
THEN RESET M_SALIDA 'SALIDA DEL VASTAGO MOTOR
RESET ON 'FLAG DE ENCENDER SECUENCIA
SET T2 'TIEMPO IMAN
WITH 1s
STEP
IF N T2 'TIEMPO IMAN
THEN RESET IMAN 'IMAN
JMP TO INICIO
96

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Capitulo 4. EVALUACIÓN ECONÓMICA
4.1 Análisis Económico del Proyecto
Habiéndose concluido el estudio hasta la parte técnica, y tomando en
cuenta que existe un mercado potencial por cubrir, así como que
tecnológicamente no existe impedimento para llevar a cabo el proyecto, se
procederá al análisis económico.
Evaluación Económica del proyecto.
El propósito de este apartado es determinar el costo total del proyecto y
el monto de los recursos económicos necesarios para la realización del
proyecto.
Para los costos se tiene que ver varios factores:
1. Costos directos.
2. Costos de mano de obra.
3. Costos de los materiales.
4. Costos de maquinaria, equipo, etc.
4.2 Costo Variable
Costo Variable. Dentro del costo variable tenemos la inclusión de la
mano de obra y materia prima directa.
97

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
4.2.1 Mano de Obra Directa
Mano de obra directa. Dentro de este apartado, se presenta al equipo y
el número de empleados que perciben un sueldo así como las actividades que
realizan.
Los empleados involucrados en el proyecto:
2 Ensambladores ( 2 salarios mínimos)
2 Auxiliares de ensamblado ( 1 salario mínimo)
1 Supervisor (4 salarios mínimos)
1 Personal de control de calidad (4 salarios mínimos)
3 Limpieza (1 salario mínimo)
2 Ingenieros en Control y Automatización ( 10 salarios mínimos)
Se contempla pagar 42 salarios mínimos al día, tomando en cuenta el
salario mínimo que es de $52.59 tenemos que en un día el valor de la nomina
es:
mes:
($52.59) x (42 salarios) = $2208.78
Determinando la nomina mensual, tomando 30 días en promedio para el
Y al año:
$795, 160.80
($2208.78) x (30 días) = $ 66,263.4
($ 66.263.4) x (12 meses) = $795, 160.80
Entonces tenemos que el costo anual de mano de obra directa es de
98

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
4.2.2 Materia Prima Directa
En este apartado se presenta lo que es la Materia Prima Directa, la cual
se compone de todos los materiales necesarios para realizar el proyecto:
Descripción Precio
Unitario
99
Cantidad
pza.
Total
Cilindros normalizados 949.00 16 15,184.00
Actuador giratorio 2,508.00 16 40,128.00
Terminal de válvulas tipo 10, patrón de 10
mm
14,781.00 2 29,562.00
Unidad de control 32 ent/16 sal. Ethernet 9,007.00 1 9,007.00
Conectores PS1-SAC10-10POL 125.00 2 250.00
Conectores 10 pins 8e/s con Led. 369.00 9 3,321.00
Cable para la programación TTL/ RS232 1,317.00 1 1,317.00
Unidad de indicación y control FED-300
Detector de proximidad SME-8-K-LED-24
Piezas de fijación SMBR-8-20
Detectores por reflexión SOEG-RT-Q20-
PP-S-2L-TI
Racor rápido roscado QSM-M5-6
Tubo de material sintético PUN-6x1-BL
Tobera aspiradora por vacío VN-05-N-I3-
PQ2-VQ2
Ventosa ESS-30-BN
14,454.00 1 14,454.00
419.00 32 13,408.00
80.00 32 2,560.00
1,796.00 4 7,184.00
36.00 40 1,440.00
24.00 25 metro 600.00
353.00 16 5,648.00
143.00 16 2,288.00
Unidad de control 16 ent/8 sal Ethernet 5,420.00 1 5,420.00
Maquina envolvedora de jabón de tocador 401,280.00 1 401,280.00
Total 554,355.00
Tabla 4. Desglose de costos de la materia prima.

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Banda Transportadora
Descripción Costo
Banda $ 420.00
Rodillos $ 1460.00
Motor $ 2400.00
Rodamientos $ 250.00
Ángulos $ 200.00
Cadena $ 50.00
Guías $ 300.00
Esto da un total de $ 5 080.00
Tabla 5. Costo por pieza de la banda transportadora
Entonces tenemos que el Costo Variable es el siguiente:
Costo variable= mano de obra directa + Materia prima directa
$795, 160.80 + ($ 554,355.00+ $ 5080.00) = $1 354,595.80
El Costo Variable es de $ 1 354,595.80
4.3 Costo Fijo
Los Costos Fijos del proyecto comprende lo que es: costos indirectos de
fabricación, valor de maquinaria, valor de herramientas ocupadas (Ambos
términos con su depreciación respetiva): así como gastos administrativos.
4.3.1 Gastos Administrativos
Los Gastos Administrativos son:
Servicio de agua
Servicio de Electricidad
Servicio Telefónico
Renta
Uniformes
Papelería
Seguro social para los Trabajadores
100

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Para estos gastos tenemos una cantidad de $107,000.00
4.3.2 Herramienta
Para esta sección se presenta un valor de $ 4,000 considerando el
valor de las pinzas, desarmadores, martillos, etc., Se considera la depreciación
del herramental considerada dentro de la Ley ISR en su Art. 40 fracción 8.
($4,000.00) x (0.65) =$ 2,600.00
4.3.3 Maquinaria
La maquinaria empleada y su valor de compra se detallan en la siguiente tabla:
Descripción Costo
Compresoras $ 3,000.00
Taladro de banco $ 11,500.00
Total $ 14,500.00
Tabla 6. Costos de maquinaria
Por lo tanto la depreciación en la maquinaria a la compra es de:
Calculando:
($14,500.00) x (0.9) = $13, 050.00
Costo Fijo = Gastos Administrativos + Herramientas + Maquinaria
$107,000.00 + $2, 600.00 + $13, 050.00 = $122,650.00
Tenemos que el Costo Fijo es = $ 122,650.00
101

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
4.4 Costo Total
El costo total se resume a la suma del costo fijo más el costo variable,
por lo tanto tenemos:
$1 354,595.80 + $122,650.00 = $ 1 477,245.80
Entonces tenemos que el valor de nuestro costo total es de $ 1 477,245.80
Debido a todos los factores anteriores mencionados y considerando
una obtención redituable de utilidades, se determina un valor de venta para el
proyecto que se presenta en este trabajo es de $ 1 700, 000.00.
Directa.
4.5 Análisis de Costos
En cuanto al análisis de costos, se establece lo siguiente:
COSTOS TOTALES = COSTOS VARIABLES + COSTOS FIJOS
Los costos variables comprenden: Mano de Obra y Materia Prima
Los costos fijos se establecen por: Depreciación de maquinaria y
herramental, de administración en general y otros conceptos como son
impuestos, renta servicios.
102

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
4.5.1 Sistema Actual (Sin Automatizar).
Comenzando con el análisis de este sistema, se tiene en cuanto a personal el
siguiente:
9 obreros: 2 al inicio del proceso, 5 en el empaquetado, y 2 para retirar
el producto.
1 supervisor de línea
En cuanto al sueldo del personal se encuentra establecido en $ 2,500 para
obreros y $ 6,600 para supervisor.
De lo cual resulta:
Y anual:
$ 2,500(9) + $ 6,600 = $ 29,100 mensuales
$ 29,100 (12) = $ 349,200 anuales
Esto corresponde por concepto de mano de obra directa.
En cuanto a concepto de materia prima se producen 150 jabones por hora por
jornada laboral está comprendida por 8 horas. Habiendo 3 turnos o jornadas
por día, tenemos:
De lo que resulta:
Al mes:
Anual:
3,600 jabones al día
108,000 jabones
1, 296,000 jabones
103

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
El costo de producción por unidad es de $ 4, obteniendo un costo de
producción anual:
$ 5, 184,000
Por concepto de costos variables resulta:
$ 5, 184,000 + $ 349,200 = $ 5 533,200
Materia Mano de
Prima Obra
La empresa determina que por conceptos de costos fijos se destina
$130,000 anuales.
Y en cuanto a costos totales se presentan:
COSTOS TOTALES = $ 5 533,200 + $130,000 = $ 5, 663,200
Si el producto tiene un costo de venta por unidad de $ 6; al vender la
producción se obtiene:
1, 296,000 jabones ($ 6 por jabón) = $ 7, 776,000
Con esto es posible determinar la ganancia; resultando en ingresos:
$ 7, 776,000 - $ 5, 184,000 = $ 2, 592,000
104

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
4.5.2 Sistema Automatizado (Proyecto)
En el análisis se reduce considerablemente el numero de obreros; por
lo tanto los costos de mano de obra. En este sistema se obtiene lo siguiente:
3 Obreros: 1 al inicio del proceso, 1verificar la operación de la maquina
del proceso y 1 para retirar el producto.
1 Supervisor de línea.
El sueldo permanece igual en $ 2,500 para obreros y $ 6,600 para supervisor.
De lo cual resulta:
Y anual:
$ 2,500(3) + $ 6,600 = $14,100 mensuales
$ 14,100 (12) = $ 169,200 anuales
El costo de mano de obra se ha reducido más de un 30 %.
Con este sistema es posible producir 10,200 jabones por hora en la
jornada laboral hay 21 horas, tomando en cuenta 3 turnos, laborados de 8
horas cada uno y a los empleados se les otorga una hora de comida por turno,
esto poco mas del triple de la producción del sistema sin automatizar.
De lo cual resulta:
214,200 jabones al día
Tomando en cuenta que se laboran 6 días a la semana tenemos
Al mes:
5, 140,800 jabones
105

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Anuales:
61, 689,600 jabones
La unidad es producida en $ 4, obteniendo un costo de producción anual de:
$ 246, 758,400
Por concepto de costos variables resulta:
$ 246, 758,400 + $ 169,200 = $ 246, 927,600
Materia Mano de
Prima Obra
Considerando la depreciación del sistema (conforme lo establecido en
la Ley del ISR articulo 41 Fracción XV, el sistema se deprecia en un 10%), el
cual tiene un precio de venta de $ 1 700,000; obtendremos una depreciación de
$ 100,000.
Conforme lo que destina la empresa por costos de fabricación (gastos
administrativos, herramental, depreciación, etc.); así también la depreciación
del sistema automatizado a adquirir, se determina por concepto de costos fijos:
Por concepto de costos totales:
$ 122,650.00+ $ 100,000 = $ 222,650.00
COSTOS TOTALES = $ 246, 927,600+ $ 222,650.00 = $ 1 577,245.80
Costos Costos
Variables Fijos
106

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Si el producto tiene un costo de venta por unidad de $ 6; al vender la
producción se obtienen de ingresos:
61, 689,600 jabones ($6 jabón) = $ 370, 137,600
Con esto es posible determinar la ganancia; resultando:
$ 370, 137,600 - $ 1 577,245.80= $ 368, 560,354.20
4.5.3 Estrategia de Venta
La estrategia de venta compara un sistema sin automatizar y otro
automatizado; presentando los beneficios económicos que puede obtenerse al
establecer este ultimo en la producción de jabones de tocador.
Cantidad con sistema actual Cantidad con sistema
Rubro
( sin automatizar)
automatizado
Personal
empleado
9 obreros,1 supervisores 3 obreros, 1 supervisor
Producción anual 1, 296,000 jabones 61, 689,600 jabones
Costo de mano
de obra
$ 349,200 anuales $ 169,200 anuales
Costos
materia prima
de $ 5, 184,000 $ 246, 758,400
Costos variables $ 5 533,200 $ 246, 927,600
Costos fijos $ 130,000 $ 222,650.00
Costos totales $ 5, 663,200 $ 1 577,245.80
Ingresos $ 7, 776,000 $ 370, 137,600
Ganancia $ 2, 592,000 $ 368, 560,354.20
Tabla 7. Costos totales del proyecto
107

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
automatización.
C O N C L U S I O N E S
Concluimos que se cumple el objetivo propuesto, al establecer la
De acuerdo al fabricante ACMA la máquina de embalaje 4000T,
produce 170 piezas de jabón por min. En un sistema automatizado 3 obreros y
1 supervisor de línea hacen 10 200 jabones por hora lo que nos da 214 200
pastillas por jornada laboral, mientras que con un sistema sin automatizar 9
obreros y 1 supervisor de línea hacen 150 jabones por hora lo que da 3600
jabones por día.
Los resultados obtenidos entre los dos sistemas de producción que se
analizan, nos indican que el sistema automatizado es una buena inversión a un
plazo de un año y es recomendable su instalación; si se desea que la
producción aumente de forma inmediata.
Con lo anterior establecemos que el sistema automatizado es el más
conveniente para incrementar la producción y reducir costos a un plazo de
tiempo de año.
Es muy notable la diferencia de un sistema a otro y también los
beneficios que otorgan cada una, por lo tanto podemos decir que el proyecto es
factible, ya que el análisis detallado que se realizo del mismo nos indica que es
mejor implementar un sistema automatizado de producción con el cual se
obtendrá una serie de beneficios como son: mayor producción, reducción de
tiempos, mayor eficiencia, productividad y calidad.
108

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
B I B L I O G R A F Í A
Millon Tera, Salvador. Automatización Neumática y Electroneumática, primera
Edición. Impreso en Barcelona, España. Edición Alfa omega, 2000.
L. Mott, Robert. Diseño de Elementos de Maquinas, Segunda Edición. Impreso
en México, DF. Editorial Prentice, 1996.
Festo AG & Co. KG. Guía de productos 2008, Edición Treceava. Impreso en
Argentina, 2007.
Ley del ISR 2005
Websites
http://www.festo.com.mx
http://www.soap-packaging.com
109

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
110

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Artículos de la Ley ISR
Artículo 40 fracción XII LISR
Costo de lo vendido
A N E X O S
Se crea una sección en la ley con el fin de regular la deducció n del costo de lo
vendido.
Se establece que en el caso de contribuyentes que realicen
actividades comerciales, considerarán dentro del costo el importe de las
compras de mercancías, disminuido con las devoluciones, descuentos y
bonificaciones sobre las mismas, adicionando los gastos para adquirir dichas
mercancías y dejarlas en condiciones de venta.
En el caso de contribuyentes que se dediquen a actividades distintas
de las comerciales, considerarán únicamente dentro del costo de ventas las
compras de materias primas, productos semiterminados o productos
terminados, diminuidas con el importe de las devoluciones, descuentos y
bonificaciones en el año.
Por otro lado, se establece que en todos los casos el costo se deducirá
en el ejercicio en que se acumulen los ingresos que deriven de la enajenación
o venta de los bienes de que se trate.
111

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
Artículos 29, fracción II, 45-A, 45-B y 45-C, LISR
Wednesday, November 05, 2008
32000 US Dollar(s) = 401280 Mexican Peso(s)
1 MXN = 0.0797448 USD
1 USD = 12.54 MXN
COTIZACIÓN MAQUINA DE EMBALAJE
Ref No: KM0511081F Fecha: 05/11/2008
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Estimado señor Silvia (Jabonera)
EMBALAJE-4000-T (2 ª generación), jabón de tocador de máquinas de
envasado USD 32.000
No-producto-no-envoltorio interlock, el suministro de tarjeta de pergamino y de
línea, impresión automática de la unidad de registro, la gestión final del
transportador, transportador Autofeed, Web romper interlock, engrase
centralizado automático, controles de temperatura digital, AC de velocidad
variable, Accesorios
Extras opcionales:
Kit de piezas de repuesto adicionales 1000
El cambio de tamaño las partes (por kit) 1000
Tamaño de envase y embalaje caso: (L x B x H) 4,8 x 1,0 x 2,0 m. Peso Bruto:
1,5 T
Partes el cambio de tamaño 1000
Tamaño de envase y embalaje caso: (LxBxH) 3.8x1.0x2.0 m Peso Bruto: 1,5 T
TÉRMINOS Y CONDICIONES:
Precios: Los precios son franco fábrica, excluido el embalaje, flete, gastos de
envío, seguros, impuestos, derechos etc
Embalaje de pago: $ 700.
FOB: Sumar $ 1000 a determinar la India FOB puerto de los precios. Si dos
máquinas al mismo tiempo son entregadas sólo 1500 dólares
Transporte de Mercancías: Como por real de 20 pies contenedor completo.
Validez: Cotización es válida por 60 días a partir de su fecha de colocación de
orden y de recepción de Carta de Crédito (LC) abrió sus puertas en nuestro
favor. LC debe ser pagadero a la vista. A pesar de un período de entrega
provisional se menciona en la cita en sí, se debe confirmar con nosotros antes
de la apertura de la LC. Últimas fecha de envío debe ser por lo menos 15 días
después de que el citado plazo de entrega o 30 días después de la fecha
112

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
prevista de recepción de LC en nuestras obras, que cada vez viene más tarde.
Fecha de expiración de LC debe ser 21 días después de la fecha de envío.
Pago: 100% de pago a ser puesto en libertad por el banco a nuestro favor en la
presentación de la prueba de envío (transporte de la recepción) de la máquina
a partir de nuestras obras.
Plazo de entrega: Dentro de los 10 a 12 semanas a partir de la recepción de la
técnica y comercialmente especificaciones claras y plenamente operativa Carta
de Crédito. Instalación y puesta en marcha: (1). Servicio Técnico para el
encargo de la máquina será enviado a petición de ésta. Cliente se hará cargo
del de-y-FRO los viajes por vía aérea a la recepción de la máquina. (2) de
embarque y los gastos de alojamiento en un hotel decente, todos los locales de
transporte desde el aeropuerto / hotel / fábrica tiene que ser organizados y
pagados por el cliente. (3) al cliente a pagar de su bolsillo los gastos @ USD 50
por día desde el día de salida de nuestra fábrica para volver a nuestra fábrica.
(4) para enviar al cliente / organizar carta de invitación en el nombre de nuestro
técnico, tanto fax y e-mail (Pasaporte detalles serán proporcionados por
nosotros). (5) para enviar al cliente el nombre del Hotel, dirección, teléfono no,
no fax., E-mail, persona de contacto, Designación. (6) Venta de entradas para
la confirmación de viaje de ida y vuelta será responsabilidad del Cliente. Para
cualquier retraso en la salida porque de no disponibilidad de billetes para el
viaje de ida y vuelta, en estos días tendrán que ser contados como días de la
puesta en marcha y los gastos deben ser sufragados por el Cliente. (7) Retorno
tarifa y ocho días de gastos de bolsillo @ USD 50 por día que debe pagarse
por adelantado. De envío de remesas puede ser incluido en la LC o enviarse
junto con la solicitud de Servicio Técnico. Balanza de pagos que deben hacerse
a la técnico de servicio con el Estado de Cuenta e. por correo y por fax a
nosotros.
Material de prueba: cantidad suficiente de material de prueba para ser enviados
a nuestras obras de forma gratuita por lo menos 2 semanas antes de la fecha
de entrega negociado, en su defecto que la entrega y la LC fecha tiene que ser
ampliado en consecuencia.
Tallas: Forma y tamaño juegan muy importante en la configuración del equipo y
el cambio de tamaño partes. L x A x A del producto debe ser mencionado en el
LC y por lo menos 5 muestras de cada tamaño para la configuración enviado
inmediatamente por correo.
Nuestra dirección Khosla máquinas Pvt. Ltd B-17, Zona Industrial II, Mohali -
160015, Punjab, India. Fax: 0091 172 2770005, 2271146 + +
Banqueros de Khosla Máquinas Pvt. Ltd:
Citi Bank, Sector 9, Chandigarh, India, Citibank Código Swift No:
CITIINBXAIBD. ABA Routing No.021000089
AD CÓDIGO: 6480017 3900008. Khosla Máquinas - Cuenta Corriente No.
0006107184
113

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
ADVANTAGES OF WRAPPER 4000T
(Toilet soap wrapping machine)
PRODUCTION ADVANTAGE:
WRAPPER 4000T can be directly linked to the stamping machine.
At speeds of 160 packs per minute WRAPPER 4000T can be synchronized to
automatically match the output of the stamping machine.
EFFICIENCY ADVANTAGE:
WRAPPER 4000T provides increased efficiency as it is able to give high
production. Implying that it is doing the job that would have otherwise taken 2
wrapping machines. This leads to efficiency in the following terms:
Labour Saving
Electricity Saving
Space Saving
PACKING ADVANTAGE:
WRAPPER 4000T is very gentle in handling the soap bars as they come out of
the stamping machine. The new design infeed makes sure that there is no back
pressure on the soap bar as it moves into the packing machine.
MAINTENANCE ADVANTAGE:
WRAPPER 4000T is primarily using gear drives instead of chain drives. The
machine has an automatic centralized lubrication system and splash lubrication
of critical mechanisms.
USER ADVANTAGE:
WRAPPER 4000T is supported by a well-documented Interactive CD manual.
This gives user complete control over the performance of the machine.
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S.
No.
1. Soap
detection
2.
3.
4.
Soap not
present in
autofeed
conveyor
Soap
handling at
infeed
conveyor
High Speed
Cut Off Unit
5. Quick
Change
Turret
6. Soap
handling in
Discharge
Conveyor
Competition
115
Wrapper 4000T (2 nd Generation)
Wrapper 4000T (2nd Generation) detects
with photo sensor
Wrapper 4000T (2nd Generation) has a
2 step operation if soap is not present:
1. Initially machine slows down by
60% to allow soap to reach the
machine. This is especially useful
in case of automatic linkup, where
there is a possibility of missing of
stamper stroke.
2. If soap does not reach the
autofeed conveyor, cut off unit
and infeed conveyor stop.
3. Discharge conveyor moving
continuously. If discharge
conveyor also stops then wrapper
of soaps infront of heaters will
burn.
Infeed conveyor has been specially
designed for soft soaps. The soap stops
against an end stop, which further moves
back by 5 mm. This totally releases the
back pressure of soap.
The infeed overhead conveyor is
designed with chain support on both
sides – enabling the infeed overhead
conveyor to operate at high speeds.
The infeed overhead pusher design is
such that the soap transfer to infeed
conveyor is totally jerk-free. This protects
from any marks coming on the soap
tablet.
Cut off unit designed for high speed
operation. All rollers are supported on
ball bearings on both sides – providing
superior control on the knife settings.
Unit is splash lubricated.
Size change of turret is very quick.
Discharge overhead conveyor takes the
forward before the discharge pusher
dives down. This protects the soap from
discharge pusher marks.
7. Delivery of Wrapper 4000T (2 nd Generation) has

Automatización en la Maquina de empacado de jabón de tocador
8.
wrapped
soap bar
Machine
Drives
9. Temperature
Control
10. Print
Registration
Unit
11.
Discharge
Conveyor
12. Machine
Guards
13. Variable
speed drive
14. Operator
voltage
15.
Heater
Control
16. Wrapper roll
break / gets
completed
17. No rubbing
of soap
during
transfer
18. Movement of
soap on
autofeed
conveyor
19. Autofeed
Belt
Replacement
option of delivery of soaps belly down or
soaps standing on-edge.
Machine drives through timing belts. This
gives faster speeds lower vibration and
very low noise level.
Digital PID temperature controllers from
Honeywell
Digital Print Registration unit – Includes
speed and counter display
Longer discharge conveyor provides a
longer track for seals to be made at
higher temp.
Machine guards are transparent for easy
inspection of the machine.
Variable Speed Drive is standard feature
on the machine
Operator Voltage: 50v for operator safety
Heater operation through SSR (Solid
State Relay) with independent SMPS
(Switch Mode Power Supply) supply.
When wrapper roll finishes – web break
interlock stops feeding of soap into the
machine.
Infeed has belts running so that soap is
relatively stationary while moving through
infeed conveyor. This prevents any
rubbing marks on soft soap.
Stop-start movement. Ratchet
mechanism in a unit immersed in oil.
Prevents back-pressure of soap when
feeding into infeed conveyor
Autofeed belt replacement is very easy
and no timings are disturbed.
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