Project Description

PROBLEMAS A SOLUCIONAR EN SISTEMA DE PASTEURIZACIÓN

pasteurizador

  1. Ingreso de leche: El pasteurizador por placas posee un sistema de ingreso de leche manual el cual no ofrece la posibilidad de cuantificar el total de leche pasteurizado en un día o en una ruta.
  2. control de temperatura de entrada y salida: en el pasteurizador el control de temperatura se realiza en forma manual por medio de una válvula de bola, por medio de la cual el operario controla los cambio de temperatura, teniendo en cuenta que dicha persona posee otras actividades que realizar , no es posible realizar un control adecuado para el sistema.
  3. Lo mismo sucede con la temperatura del producto, la cual se recircula si no se alcanza la temperatura deseada.

SOLUCIÓN

Para dar solución a dichos problemas se planteo la siguiente propuesta de control:control pasteurizador

El proceso de pasteurización se divide en 3 etapas: control de temperatura vapor (control 1), control de temperatura de salida de producto (control 2) y control de ingreso de leche (control 3), mediante los cuales se automatiza el proceso de pasteurización de leche.

 

Funcionamiento del pasteurizador:

Todos el sistema enciende accionando un selector de 2 posiciones (S1), el cual enciende la bomba B1 y el clarificador M1 (se considera que el tanque 1 (TQ1) siempre está lleno) y se apaga completo si se presiona S2 o una parada de emergencia.

 

CONTROL 1:

  • Transcurrido un tiempo de 5 seg se enciende la B2 y la válvula V1 que controlan la generación de agua caliente para el intercambiador.
  • Se debe mantener la temperatura de entrada de agua caliente al intercambiador en 90°C, para lo cual se utiliza el controlador de temperatura (TIC 1).
  • Si la temperatura es menor de 90°C la válvula V1 estará abierta y la bomba B1 encendida.
  • Si la temperatura es mayor o igual a 95°C la válvula V1 funcionara intermitentemente por lapsos de 1 segundo (secuencia de 1 seg encendida y 1 seg apagada – utilizar temporizador por PLC).

CONTROL 2:

  • Cuando la temperatura (TIC 2) de salida del producto es menor de 70°C se debe recircular el producto por medio del tanque 2 (TQ2) para lo cual se debe activar: las válvulas V3, V4, la bomba 3 (B3).
  • La bomba 3 (B3) se apaga automáticamente cuando el nivel del tanque 2 (TQ2) este por debajo del mínimo (LIL).
  • Cuando la temperatura (TIC 2) de salida del producto sea mayor o igual a 75°C se debe dar salida al producto final activando: las válvulas V3 y V2.

CONTROL 3:

Este equipo permite realizar una medida de caudal de un líquido eliminando el aire ocluido en el líquido evitando errores de lectura debidos al aire. Una válvula de desaireación, o purgador de aire, permite la eliminación de las burbujas de aire que alterarían la lectura del caudal, mejorando la lectura de la cantidad de líquido trasvasado. Este equipo permite realizar lotes de trasiego seleccionando la cantidad de líquido a trasegar. Una vez alcanzado este valor, el equipo corta la maniobra a la bomba de trasiego anexionada (siendo ésta la aplicación más habitual).

Su rango de trabajo se sitúa entre los 1000 y los 6000 l/h Este aparato está destinado principalmente a los líquidos alimentarios con poca viscosidad como pueda ser vino, zumos de fruta, leche, agua, etc..

Un depósito preliminar permite ralentizar la velocidad del líquido lo que permite la separación de fases líquido – gas. Esta separación estratifica el contenido del depósito: el líquido permanece en la parte inferior y el gas tiende a quedarse arriba. La parte inferior, líquido, pasa por el caudalímetro electromagnético que nos permite la lectura del caudal que circula, con opciones a indicar también el total de líquido trasvasado.

En la parte superior la presencia de un purgador de gases o desaireador da al gas una salida con lo que sale del depósito preliminar. Así pues el caudal se mide sin la interferencia del gas (normalmente aire). Alcanzado el valor de consigna, el equipo corta la tensión de la conexión de los equipos de bombeo, o da una señal eléctrica que es recogida por algún interface externo al equipo. Después de uso el aparato permite realizarle limpieza con los productos químicos típicos de limpieza empleados para industria alimentaria.

CONTROL INGRESO LECHE: TRANSMISOR DE CAUDAL

Inicialmente se desarrolló el proceso de control de ingreso de leche por medio de un medidor de caudal electromagnético, un tanque desaireador y un PLC para el control del sistema, los cuales ya fueron adquiridos por la empresa inversiones la catira.

Programación del control del sistema: el programa del PLC que controla la máquina y el pasteurizador ya se encuentra operando y esta siendo sincronizado con el software del sistema para almacenar todos los datos provenientes del proceso.

El PLC utilizado para el control es un S7-1200 se siemens el cual posee comunicación Ethernet utilizada para obtener los datos y llevarlos a un PC en donde el software procesara los datos y los almacenara en una base de datos (Mysql), teniendo la posibilidad de generar reportes imprimibles del estado actual del sistema.

CONTROL DE TEMPERATURA PASTEURIZADOR

La empresa inversiones la catira  adquirió la válvula de 3 vías con control neumático para la salida de producto del pasteurizador, la cual permite reciurcular la leche hasta llegar a la temperatura adecuada.

Antes de la adecuación de la válvula se encontraba instalado el siguiente sistema:

VALVULA 3 VIAS MANUAL

El control de la recirculación del fluido fue remplazado por una válvula de 3 vías con control electroneumático, tal como se muestra en la siguiente imagen:

VALVULA 3 VIAS AUTO

PROGRAMACIÓN DEL CONTROL DEL SISTEMA:

Se realizo el montaje del PLC, la pantalla táctil y el cableado de la maquina al tablero eléctrico exterior.

CONTROL HMI

TABLERO DE CONTROL

se reubicaron todos los controles eléctricos ubicados en el interior de la planta, unificando el control en un tablero eléctrico en el cual se instalo un PLC S7-1200 de Siemens encargado de controlar todo el sistema.

tablero