Optimización del llenado de botellones en la planta de agua de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de la Amazonía Peruana mediante un sistema automatizado

Abstract

This thesis had as its general objective: to optimize the filling of bottles in the Water Plant of the Faculty of Chemical Engineering of the National University of the Peruvian Amazon, for which an automated system was implemented, consisting of 3 electrovalves, an electropump, a PLC, 3 pushbuttons, 4 leds, and a thermal switch with its bipolar plug. The PLC used is the Siemens (LOGO! 230RC 6ED1 052-1FB00-0BA6), whose programming was done using the LOGO!Soft Comfort V6.1 software, which consisted of developing a control algorithm consisting of 28 elements: 3 internal coils, 4 exits, 3 timers, 17 contacts, and a counter. To verify if the automated system works efficiently, 20 bottles were selected, which had a theoretical volume of 19 L. The flows generated by the filling electropump through electrovalves 1, 2, and 3 were: 0.617 L/s, 0.633 L/s, and 0.632 L/s, respectively. In the same order, the times that electrovalves 1, 2, and 3 had to be turned on to fill the bottles were: 30.8 s, 30.0 s, and 30.1 s. In the 20 bottles, the difference between the theoretical volume and the experimental volume did not exceed 2 % of the theoretical volume; thus proving that the efficiency of the system is greater than 98 % and therefore the filling of bottles is optimal. This thesis concludes by achieving the general objective and proving the corresponding hypothesis

La presente tesis tuvo como objetivo general: optimizar el llenado de botellones en la Planta de Agua de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de la Amazonía Peruana, para lo cual se implementó un sistema automatizado, el mismo que está conformado por 3 electroválvulas, una electrobomba, un PLC, 3 pulsadores, 4 leds y una llave térmica con su enchufe bipolar. El PLC utilizado es de la marca Siemens (LOGO! 230RC 6ED1 052-1FB00-0BA6), cuya programación se realizó mediante el software LOGO!Soft Comfort V6.1, la cual consistió en elaborar un algoritmo de control conformado por 28 elementos: 3 bobinas internas, 4 salidas, 3 temporizadores, 17 contactos y un contador. Para verificar si el sistema automatizado funciona eficientemente, se seleccionaron 20 botellones, los cuales tuvieron un volumen teórico de 19 L. Los caudales generados por la electrobomba de llenado a través de las electroválvulas 1, 2 y 3, resultaron: 0.617 L/s, 0.633 L/s y 0.632 L/s, respectivamente. En el mismo orden, los tiempos que tuvieron que estar prendidas las electroválvulas 1, 2 y 3, para llenar a los botellones, resultaron: 30.8 s, 30.0 s y 30.1 s. En los veinte botellones, la diferencia entre el volumen teórico con el volumen experimental no superó al 2 % del volumen teórico; comprobándose de este modo que la eficiencia de dicho sistema es mayor del 98 % y por tanto el llenado de botellones es óptimo. De esta manera, se concluyó la presente tesis, lográndose el objetivo general y probándose la hipótesis correspondiente.