Segunda Guerra Mundial
olmosbruj18 de Septiembre de 2011
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Resumen
El presente trabajo, aborda la implementación de un Sistema SCADA28 aplicado a la Producción de Tabaco, más precisamente, en los procesos de la Planta de Curado de Tabaco y Especies de la UCS. Mediante dicho Sistema, es posible realizar el monitoreo de temperatura y humedad de cada estufa (desde una workstation o vía Internet), el manejo de alarmas, almacenamiento de datos históricos y envío de mensajes al celular o mail.
Palabras Clave: Automatización, tabaco, curado, PLC, SCADA, LabVIEW.
Introducción
La presente publicación, intenta reproducir en síntesis lo que fue el Proyecto de Grado “Sistema SCADA para la Producción de Tabaco”, realizado por los alumnos José Illescas y Verónica Venturini, recientemente graduados.
A lo largo del mismo, se propone la aplicación de Automatización y Control a la Agroindustria en la provincia de Salta, con el fin de explotar un nuevo sector desde el punto de vista de la Ingeniería en Informática.
27 La autora es Ingeniera en Informática por la Universidad Católica de Salta. Actualmente trabaja en JBKnowledge y en Griva desarrollando sistemas, redes y servicios Web.
28 Sistema de Adquisición de Datos y Control de Supervisión
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Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática UCS n 1, noviembre 2006
Se profundiza en la implementación de Sistemas SCADA y su conexión a dispositivos de campo (instalados en las plantas industriales), como así también se destaca el uso de tecnologías no tradicionales a la hora de programar y optar por hardware de control.
Muchos productores agropecuarios invierten más tiempo recolectando y reportando información que en las actividades de “alto valor” agregado como el análisis y el planeamiento. Dentro de estas circunstancias, no se encuentran preparados para tomar decisiones a tiempo, y mucho menos a largo plazo.
Planteada esta situación, dentro de la Planta de Curado y Secado de Tabaco y Especias de la UCS, decidimos buscar una solución para informatizar y automatizar los procesos.
Cabe destacar, la importancia de las otras ramas de la ciencia, como es el caso de la Ingeniería Industrial para la definición de procesos, la Ingeniería Electrónica para la elección de los dispositivos de campo, la Ingeniería Agropecuaria tanto para la definición de procesos como para la administración de la Planta, y todas ellas en conjunto a la Ingeniería en Informática, para el control, análisis y monitoreo de los procesos.
Durante el desarrollo de este Proyecto, contamos se contó con el aporte de profesionales de la Carrera de Ingeniería Industrial, a fin de definir los procesos de la planta, intentando lograr acortar los tiempos de curado y otorgándole mayor calidad a los mismos.
La Planta
La Planta de Curado de Tabaco y Secado de Especies de la Universidad Católica de Salta (Fig. 1) esta ubicada sobre la ruta Prov. N° 68 Km 172 en el departamento de Cerrillos. La misma, cuenta con un galpón para clasificado, otro para acopio y uno para enfardado de tabaco.
Las actividades que se realizan, según las diferentes estaciones del año son: el curado de las hojas de tabaco y la deshidratación de perejil, orégano, pimentón y ají. Para ello dispone de 30 estufas.
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Cuenta con un importante equipo de trabajo, entre ellos supervisores, estuferos, personal para la carga y descarga de las estufas y finalmente quienes clasifican el tabaco. Posee productores fijos, que acercan su producto para el proceso de curado y clasificación y existen otros clientes ocasionales.
Fig. 1 - Planta de Curado de la UCS – www.ucasal.net
El Proceso de Curado29
Cada estufa se abastece por medio de gas natural, presentando una alternativa a las estufas tradicionales a leña a fin de evitar la depredación del bosque salteño sometido a la quema de maderas duras con bajo rendimiento económico. Cada una cuenta con 3 pisos y tiene una capacidad para 11.000 kilos de tabaco verde aproximadamente (con el 80 % de humedad). Al terminar el proceso de estufado el peso del tabaco disminuye a 1.700 kilos (con el 14 % de humedad) aproximadamente.
Cuentan a su vez con un termómetro para controlar la temperatura en su interior. Dicho termómetro tiene un Display para informar la temperatura.
Durante el estufado se intenta procesar la mayor cantidad de tabaco en el menor tiempo posible, como así también que las estufas utilicen un combustible que no contaminen el ambiente de manera excesiva.
Es importante llevar un registro del momento en que se encienden las estufas (hora y fecha), como así también de cuando deben ser apagadas, según el proceso de estufado que se está realizando.
29 LLANOS COMPANY, MANUEL. “El Curado del Tabaco - Misterio de Agricultura”. Publicaciones de Extensión Agraria. Madrid, 1.979.
MASSALIN PARTICULARES. “Curado de Tabaco Virginia Flue Cured”
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En general los procesos de una planta de curado de tabaco son:
A. Recepción del tabaco: cada productor entrega a la planta el producto para su tratamiento, del cual un porcentaje quedará para la planta de curado como forma de pago.
B. Carga y encendido: el tabaco se coloca en las estufas y posteriormente se procede al encendido de las mismas.
C. Curado: las hojas de tabaco están en un periodo de aproximadamente 7 días dentro de las estufas, este proceso se realiza para lograr los valores de humedad y temperatura requeridos para la conservación de las mismas. Para ello se realizan los siguientes subprocesos:
D. Maduración
E. Fijación del color
F. Secado de la lámina
G. Secado de la vena
H. Humectación
I. Descarga: una vez que la hoja obtuvo su curado, se las extrae de las estufas
J. Pesado y carga en los acoplados
K. Clasificado y enfardado
L. Venta: del total del producto obtenido a la cooperativa
En el caso de la Planta de curado de la UCS estos procesos se realizan y controlan manualmente, en un periodo de 8 días aproximadamente.
El encargado de la Planta es el que sigue el proceso de la hoja de tabaco en todas sus etapas. Lleva a cabo tareas como ser el aumento y disminución de la temperatura, control de humedad y del matiz de la hoja.
En una primera instancia (una vez realizada la carga) se fija por medio de un termómetro digital la temperatura a la que será sometida la hoja. Luego se controla la humedad, ésta es observada por el operario y no se mide por medio de un hidrómetro. De acuerdo a esto, se abren las ventanas traseras para que ingrese aire frío, y las de adelante para que devuelvan el aire húmedo. Durante los primeros días dichas ventanas se mantienen cerradas para alcanzar el 95 % de humedad; posteriormente se las abre para realizar el secado propiamente dicho.
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El primer piso de la estufa es el que recibe más rápido el aire caliente, con lo cual se observa que el tabaco empieza a madurar dentro de la estufa de abajo hacia arriba, siempre y cuando todas las hojas estén al mismo nivel de maduración. Por este motivo el encargado revisa constantemente el matiz de las hojas.
Por otro lado, los estuferos colocan en planillas la temperatura devuelta por el Display del termómetro. Estas planillas son necesarias para llevar un registro y para controlar que el paso de gas de las válvulas sea el correcto.
Una vez terminado el proceso se descargan las hojas de las estufas, se las acondicionan en cajas de cartón para entregárselas a los clientes.
Automatización de las estufas
Se considera importante el uso de herramientas tecnológicas a los fines de emitir informes, realizar un monitoreo de toda la planta a través de la pantalla y analizar la información para optimizar la toma de decisiones.
La solución propuesta consiste en la construcción de un Sistema SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition). El Sistema deberá ser capaz de capturar datos, almacenarlos, analizarlos y presentar esa información de manera gráfica para la mejor comprensión del usuario.
Un Sistema tipo SCADA corre en tiempo real y puede tener diferentes grados de automatización, por lo tanto se lo ubica principalmente dentro de la rama de Control.
Por otro lado, un SCADA, además de ser un Software que permite el monitoreo de la planta en su totalidad, también está compuesto por los dispositivos de campo, es decir, todo el conjunto de sensores y autómatas que permiten tomar los datos en tiempo real.
En este estudio, se optó por utilizar un PLC (Autómata Lógico Programable) de la marca SIEMENS. Dicho dispositivo tiene entradas y salidas analógicas y digitales.
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