informe tecnico de residencia actualizado
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Justificación
Al haber realizado un estudio minucioso del sistema, se pudo comprobar la problemática
presente, ya que se observó muchas modificaciones que van desde las líneas de distribución
de aceite hasta la deshabilitación de ciertas válvulas, así como también caídas de presión
hidráulica, por lo que se pretende cambiar a un circuito alterno funcional, instalando
válvulas 4/3 y 4/2, 1 bomba de caudal variable, válvulas reductoras de presión, válvulas de
alivio, reguladoras de caudal, filtro, y de igual manera se pretende cambiar la instalación
eléctrica de relevadores a PLC y por ende facilitar el mantenimiento del equipo hidráulico.
Objetivo
Cambio del sistema hidráulico, bombas y electroválvulas por un sistema nuevo que cumpla
con las funciones deseadas.
Problemática
Empaques Nova posee una máquina corrugadora dividida en 2 secciones de corrugado.
Dichas secciones son la flauta B y C el cual padecen de problemas hidráulicos, eléctricos y
de control. Como son:
1. Pérdida de potencia hidráulica.
2. Elementos de control direccional y de presión inoperables.
3. Elementos de conducción de aceite inhabilitados.
4. El motor acoplado a la bomba hidráulica posee problemas de pérdidas de potencia
eléctrica.
5.
Operaciones inservibles en el panel de control del operario.
Procedimiento y descripción de las actividades realizadas
La sección C de la maquina Corrugadora de papel liner se encarga del proceso de pegar dos
placas de dicho papel para el formado del cartón, pasando a través de los rodillos
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corrugadores móvil y fijo, basculante y de presión, así como también de mucha importancia
el rodillo engomador que se encarga de aplicar el adhesivo al papel.
El recorrido del papel es el siguiente:
1. El papel proveniente del lado B pasa por el rodillo corrugador móvil, haciendo
presión contra el rodillo corrugador fijo para formar el estriado del cartón.
2. El papel proveniente del lado A pasa primeramente por el rodillo basculante, el cual
es el encargado de tensar el papel.
3. Una vez pasando por el rodillo basculante, pasará por el rodillo de presión, el cual elejerce presión contra el rodillo corrugador fijo, así como también el papel es bañado
de adhesivo para el pegado de ambos papeles Liner, Al hacer su recorrido por el
rodillo de presión, llega un punto el cual ambos papeles se encuentran, y eh ahí
donde se hace la unión de papeles llamada “Single Face”.
4. La unión que sale continua su recorrido a través de la maquina como una lámina de
cartón.
Figura 1: Recorrido del papel Liner
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Figura 2: Bosquejo vista lateral lado operador (Maquina Corrugadora flauta C)
Análisis del problema:
Al hacer un análisis exhaustivo se observó que el conexionado hidráulico ha sido
modificado de acuerdo a la conveniencia y exigencias de la máquina, razón por la cual ha
ocasionado que se presenten pérdidas de presión en el sistema, por tal motivo se pensó
primeramente en hacer un seguimiento de las líneas hidráulicas para identificar cuáles han
sido modificadas y cuáles no. De este análisis no se obtuvo un resultado provechoso, ya que
existían líneas ocultas y a su vez modificadas, por lo que se tomó la decisión de realizar o
rediseñar un circuito totalmente alterno al ya instalado.
Uno de los puntos importantes observados corresponden a la unidad de potencia original de
la maquina, el cual el más importante le pertenece a la bomba hidráulica, el cual por ser
antigua presenta problemas de desgaste en los pistones, causando pérdidas de presión. A
continuación se presentan los datos de la bomba que presenta dichos problemas.
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Datos técnicos:
Marca: Hawe
Tipo de bomba: R 3,6
Pres máx: 350 Bar
Caudal máx: 3.6 lts/min
RPM: 1420/min
Foto 1: Bomba Hawe
NOTA: La cantidad en litros que demanda la bomba esta mencionada en el tipo de bomba
R3,6, es decir, que la bomba suministra
Dicha bomba de nacionalidad alemana cuenta con 3 pistones el cual convierten la energía
mecánica en energía de presión, así como también es una bomba de caudal fijo axial.
Selección de la bomba hidráulica
Para conocer qué tipo de bomba se requiere y que especificaciones considerar, se realizaron
los siguientes cálculos para conocer la presión máxima que se genera cuando todos los
pistones están a su máxima carrera en el mismo momento.
DescripciónMasa(kg)
Diam.Pistón
(m)Área (m2)
Fuerza- peso (n)
Presión(kpa)
Presión(bar)
Presión(psi)
Encoladora 300 0.022 0.000380133 2943 7742.033 77.420 1122.887
Cil. Corrugador 650 0.03924 0.001209338 6376.5 5272.717 52.727 764.743Cil. Presión 900 0.04 0.001256637 8829 7025.895 70.259 1019.020
Cil. Basculante 900 0.04 0.001256637 8829 7025.895 70.259 1019.020
TOTAL 27066.54 270.66 3925.670
Tabla 1: Cálculo de la presión de cada pistón
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Para conocer el caudal a la cual se requiere la bomba, se realizaron los siguientes cálculos,
de acuerdo a la medición del vástago principal, en la recamara y en la tapa de cada pistón.
Descripción
Longitud de
recamara(cm)
Diam. de
recamara(cm)
Longitud de
vastago(cm)
Diam. de
vastago(cm)
Longitud
en tapa(cm)
Diam.
en tapa(cm)
Encoladora 30.00 4.00 27.00 2.20 8.50 3.00
Cil. Corrugador 13.50 6.80 10.30 4.00 5.70 5.70
Cil. Presión 13.50 6.80 10.30 4.00 5.70 5.70
Cil. Basculante 22.00 5.80 19.00 3.92 7.00 4.80Tabla 2: Medidas internas de cada pistón
Una vez conocidos las dimensiones de cada pistón, se realizó el cálculo para obtener el
volumen total en litros que requiere la bomba suministrar al sistema hidráulico en el
momento que todos los pistones están en su máxima carrera.
DescripciónVolumen1 (cm3)
Volumen2 (cm3)
Volumen3 (cm3)
Volumen1-2 (cm3)
V. pistón(cm3) =(1-2)+3
2*(V. pistón)(cm3)
2*(V. pistón)(Lts)
Encoladora 376.991 102.636 60.083 274.355 334.438 668.876 0.669
Cil. Corrugador 490.277 129.434 145.450 360.843 506.294 1012.587 1.013
Cil. Presión 490.277 129.434 145.450 360.843 506.294 1012.587 1.013Cil. Basculante 581.257 229.774 126.669 351.483 478.152 956.304 0.956
TOTAL 3650.36 3.650
Tabla 3: Cálculo del volumen requerido para extender los pistones a su máxima carrera
El volumen total en litros requerido es de 3.650 lts, lo cual este resultado comprueba que
para llenar los pistones en su totalidad y al mismo tiempo, la bomba requiere girar en un
minuto a 1420 revoluciones, es decir, se requieren . Por tal motivo la
bomba Hawe tipo R3,6 instalada cumple con los requerimientos del sistema hidráulico, sin
embargo por el desgaste generado en la bomba se ha decidido reemplazarla por una nueva.
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Otra manera de conocer el caudal de la bomba es con la fórmula siguiente:
() () ()
Tomando en cuenta la eficiencia del sistema que es el 80% aproximadamente.
Uno de los puntos importantes a tratar fue el intercambiador de agua-aire, el cual la
decisión de instalar uno nuevo consistió en la selección de la bomba hidráulica, conociendo
las ventajas de una bomba de caudal fijo con respecto de una bomba de caudal variable.
Bomba de caudal variable Bomba de caudal fijo
Mayor costo de equipo Menor costo de equipo
Temperaturas de operación bajas Temperaturas de operación altas
No requiere de intercambiador de calor Requiere de intercambiador de calor
No requiere válvula de alivio Requiere válvula de alivio
Mayor tamaño Menor tamaño
No requiere regulador de presión Requiere reguladores de presión
Operación menos ruidosa Operación ruidosa
Tabla 4: Ventajas de bomba caudal variable con respecto de una bomba de caudal fijo
A continuación se presenta el diagrama diseñado para la maquina Corrugadora secciónflauta C.
Diagrama 1: Diagrama de diseño del circuito hidráulico propuesto
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El diagrama mostrado consta de los siguientes elementos.
Elementos principales:
1. 1 bomba de caudal variable.
2. 1 motor trifásico de 3 HP.
3. 1 filtro de retorno de baja presión.
4. 1 tanque con capacidad para 30 lts.
5. 8 pistones hidráulicos.
6. 6 reductores de presión.
7. 4 válvulas de alivio para el control hidráulico del operador.
8. 1 electroválvula de 4 vías /3 posiciones biestable.
9. 5 electroválvulas de 4 vías /2 posiciones monoestable y retorno por muelle.
Elementos secundarios:
1. 4 adaptadores expansores de 18 mm. a 3/8” de acero inoxidable NPTF.
2. 4 coples de 90º de 3/8’’ con salida a tubing de 3/8’’ de acero al carbono NPTF.
3. 2 coples rectos de 3/8’’ con salida a tubing de 3/8’’ de acero al carbono NPTF.
4. 6 conectores de 90° con rosca macho a 3/8” y con salida a tubing de 3/8” de acero al
carbono NPTF.
5. 2 coples rectos para tubing de 3/8” de acero galvanizado NPTF (para unidad de
potencia).
6. 6 conectores rectos con rosca macho a 3/8” y con salida a tubing de 3/8” de acero al
carbono NPTF (para unidad de potencia).
7. 2 conectores de 90° con rosca macho a 1/4'’ y con salida a tubing de 8mm de acero
al carbono NPTF (para unidad de potencia).
8. 2 reductores bushing de 3/8’’ hembra a 1/4'’ macho de acero al carbono (para
unidad de potencia).
9. Tubing de acero al carbono de 3/8”.
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NOTA: Por petición de la empresa el rodillo basculante no será habilitado debido a una
interferencia de mangueras de vapor en su accionamiento y la tina de adhesivo (encoladora)
utilizara la misma tubería ya instalada.
Las 4 válvulas de alivio de presión compensada serán utilizadas para regular la presión que
controlará los pistones encargados de corrugar y de aplicar presión al papel Liner, y que
estas a su vez podrán ser reguladas por el operador de acuerdo al tipo de papel solicitado
para la elaboración del cartón.
A continuación se muestra la unidad de potencia completa.
Foto 2: Unidad de potencia hidráulica
Para el control de los pistones corrugador y de presión se muestra el diagrama de dicho
circuito hidráulico.
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Diagrama 2: Diagrama de diseño del control del circuito hidráulico propuesto
La imagen del diagrama 2 mostrado consta de los siguientes elementos:
1. 4 válvulas de alivio de presión compensada para montaje en panel.
2. 4 manómetros con glicerina y conexión posterior de 5000 psi con rosca de 1/4'’ y
diámetro 2’’ para montaje en panel.
3. 7 uniones TEE de 3/8’’ NPTF de acero al carbono.
4. 8 conectores rectos macho de 3/8’’ NPTF con salida a tubing de 3/8’’ de acero al
carbono.
5. 4 reductores bushing de 3/8’’ hembra a 1/4'’ macho de acero al carbono.
6. 4 coples rectos rosca hembra de 3/8’’de acero al carbono.
7. 8 adaptadores expansores de 1/4'’ macho a 3/8’’ hembra de acero inoxidable.
8. 4 Coples de 90º de 3/8’’ con salida a tubing de 3/8’’.
9. Tubing de 3/8’’ de acero al carbono.
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Pasos para la fabricación del tablero de control hidráulico
1. Gabinete de 38 x 30 x 20 cm
Figura 3: Tablero de control hidráulico
Cortar la cara lateral E a 18 x 37 cm como se muestra en la figura dejando 4
pestañas de 1.5 x 1.5 (2 en el extremo superior y 2 de manera centrada
superior e inferior), tal como se muestra en la figura 4.
Realizar 6 perforaciones en la cara base del gabinete con las dimensiones
siguientes.
Plano 1: Plano tablero de control hidráulico
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2. Pared base para la colocación de las válvulas de alivio y manómetros.
Figura 4: Placa base del tablero de control hidráulico
Cortar y perforar placa de acero inoxidable de 38 x 20 cm para el montaje de
las válvulas de alivio de presión compensada, así como también los
manómetros.
Dimensiones de la placa y perforaciones.
Plano 2: Plano de placa base del tablero de control hidráulico
NOTA: El propósito de usar la placa base es para la facilitación en el mantenimiento al
tablero de control hidráulico. Para los orificios de fijación de las válvulas de alivio procurar
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3. Herramientas a utilizar
Punto de golpe
Martillo
Cincel
Rehilete de mano con disco de 4in de diámetro para corte delgado
Rectificadora con punta de titanio para desbaste
Broca de 1/4 in
Broca de 5/8 in
Broca de 3/8 in
Limatón
Pasos para la fabricación del brazo de apoyo del gabinete hidráulico
Figura 8 : Vista isométrica de brazo de apoyo
1. Cortar 2 tramos de PTR 2’’ x 2’’ Calibre 14.
El tramo A será de 30 cm de longitud (cortar transversalmente un extremo a
45°).
El tramo B será de 40 cm de longitud (cortar transversalmente un extremo a
45°).
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2. Cortar 2 tramos de angular (C y D) de 1 ½’’ x 10 cm de longitud.
Realizar 2 perforaciones con taladro de banco y broca de ½’’ para ambas
piezas a 2.5cm de longitud tomando de referencia el filete izquierdo o
derecho de la pieza (5cm de longitud entre ambas perforaciones).
3. Cortar 2 tramos de angular (E y F) de 1 ½’’ x 20 cm de longitud.
Realizar 3 perforaciones con taladro de banco y broca de ½’’ para cada
pieza a 5cm de longitud tomando de referencia el filete izquierdo o derecho
de la pieza (5cm de longitud entre ambas perforaciones).
4. Unir con soldadura E6013 los tramos A y B de PTR calibre 14 uniéndose cada uno
en los cortes correspondientes a 45°, formando una estructura en forma de L comose muestra en el plano 3.
5. Unir con soldadura E6013 las caras no perforadas de los tramos C y D de angular al
tramo A de PTR, como se muestra en la figura 5.
6. Unir con soldadura E6013 las caras no perforadas de los tramos C y D de angular al
tramo A de PTR, como se muestra en el plano 5.
7. Herramientas a utilizar
Punto de golpe
Martillo
Cortador de disco de banco
Rehilete de mano con disco de 4in de diámetro para desbaste
Broca de 11/16 in
Broca de 3/8 in
Limatón
Maquina soldadora de arco eléctrico con careta de protección
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Plano 3: Plano de brazo de apoyo para gabinete hidráulico
Pasos para la fabricación del brazo de apoyo del gabinete eléctrico
Figura 9: Vista isométrica de brazo de apoyo de gabinete eléctrico
1.- Cortar 3 tramos de PTR 2’’ x 2’’ Calibre 14.
El tramo E será de 30 cm de longitud (cortar transversalmente un extremo a
90°). Se taladrará orificios de 5/8” en dos caras de la superficie del material.
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El tramo I será de 50 cm de longitud (cortar transversalmente un extremo a
45°). Se taladrará orificios de 5/8” en dos caras de la superficie del material.
El tramo H será de 40 cm de longitud (cortar transversalmente un extremo a
45°).
2.- Cortar 2 tramos de 25 cm. de longitud y otros dos de 15cm. de angular de 1/5” x
1/8”.
Realizar 1 perforación con taladro de banco y broca de 5/8’’ para ambas
piezas a 5 cm de longitud tomando de referencia el filete derecho de la
pieza.
3.- Cortar 1 tramo de solera de 1 ½’’ x 30 cm de longitud realizando 3 perforaciones de
1.5” espaciadas entre sí a 10 cm. y a 5cm. con respecto al filete. Se cortarán también 2
tramos de 2”de longitud.
4.- Unir con soldadura E7018 los tramos de 25 cm. de angular a la solera de 30 cm. en
ángulo de 90° con una separación entre ellos de 6.35cm. , los tramos de solera de 2”. se
les realizará una perforación con taladro de banco de ¼” para insertar graseras en cada
uno de ellos.
5.- Unir con soldadura E7018 los tramos de PTR cortados a 45°. Posteriormente se
unirá con soldadura de manera perpendicular una placa de 25 cm. de largo con 4
orificios de 1 y ½” que servirán para sostener el gabinete de control.
6.- Utilizando dos tornillos de 5/8” con rondana y tuercas se juntarán los extremos de
los angulares de 25 cm. con el PTR taladrado de 30 cm. y se adjuntará unas rondanas
para generar movimiento entre las superficies, posteriormente se añadirán el tramo de
PTR soldados a 45° por medio de los angulares de 15 cm. dejando una separación de 1”
entres los PTR
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7.- Herramientas a utilizar
Punto de golpe
Martillo
Cortador de disco de banco
Rehilete de mano con disco de 4in de diámetro para desbaste
Broca de ½”
Broca de ¼”
Limatón
Máquina soldadora de arco eléctrico con careta de protección
Plano 4: Plano de brazo de apoyo para gabinete eléctrico
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Pasos para la fabricación de la mesa base para la unidad de potencia
hidráulica
Figura 10: Vista isométrica de mesa base para unidad de potencia hidráulica
1.- Cortar 1 cuadro de 82 cm. x 79 cm. de placa de acero de ½” de grosor con el
sistema de oxiacetileno.
2.- Cortar 4 tramos de angular de 1 ½’’ x 80 cm de longitud.
3.- Cortar 2 tramos de angular de 1 ½’’ x 82 cm de longitud.
4.- Cortar 2 tramos de angular de 1 ½’’ x 79 cm de longitud.
5.- Cortar 2 tramos de angular de 1 ½’’ x 82 cm de longitud y 2 tramos de angular de
1 ½’’ x 79 cm de longitud.
6.- Unir con soldadura E6013 en forma de cuadro los dos tramos de de angular de 1
½’’ x 82 cm de longitud con los 2 tramos de angular de 1 ½’’ x 79 cm de longitud.
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7.- Unir con soldadura E6013 en cada uno de los extremos del cuadro los 4 tramos de
angular de 1 ½’’ x 80 cm de longitud a un ángulo de 90° para que sean el soporte del
marco principal.
8.- Unir con soldadura E6013 en forma de cuadro los dos tramos de de angular de 1
½’’ x 82 cm de longitud con los 2 tramos de angular de 1 ½’’ x 79 cm de longitud a
manera de refuerzo del soporte a unos 30 cm. sobre el suelo.
9.- Unir con soldadura E6013 la placa sobre el cuadro principal para que sirva de
soporte a la unidad de potencia hidráulica.
10.- Herramientas a utilizar Cortador de disco de banco
Rehilete de mano con disco de 4in de diámetro para desbaste
Máquina soldadora de arco eléctrico con careta de protección
Plano 5: Plano de mesa base para unidad de potencia hidráulica
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Conexionado para el tablero de control
Foto 3: Conexionado del tablero de control eléctrico
1.- Para el conexionado de botones, selectores de tres posiciones y luces, se requiere un
control eléctrico de 24VDC, para ello, se realizó una instalación eléctrica desde el cuarto decontrol “CCM” hasta la máquina Corrugadora; el cable utilizado es del tipo rudo calibre 16
con 30 hilos utilizados en dos tramos de cablería.
2.- Las botoneras y selectoras se consideran como entradas en el PLC, por ello su
alimentación viene directa de línea de 24 VDC, por lo que para ello, cada uno de los
elementos se encuentra puenteado uno tras otro para recibir la alimentación eléctrica. Es
decir, la alimentación directa del control del CCM pasa por una clema fusible y va directo
al primer elemento de conexionado: la llave de arranque, posteriormente va al paro de
emergencia y de ahí se van interconectando los elementos que controlan las bobinas
hidráulicas entre ellos se encuentran botones pulsadores, selectores de 3 posiciones.
Algunos de ellos cuentan con luz integrada, pero para alimentar su luz se requiere de
alimentación 0 VDC o neutro, el cual proviene de la salida del PLC.
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3.- Las demás luces de control están puenteadas unas a otras por 0 VDC o neutro para así
establecer el conexionado entre los diversos elementos que se controlan.
Diagrama 3: Conexionado de botones y luces en tablero de control eléctrico
Conexionado para el control eléctrico en CCM
1.- En el diagrama, se puede observar quela alimentación eléctrica varía
dependiendo del elemento al que
vayamos a controlar. Se tiene una línea de
440VCA que se convierte a 110VCA y de
esos 110V se transforma a 24VCD para el
control del sistema. Es importante
mencionar que se tuvo que realizar el
tirado de líneas desde un cuarto de control
denominado “CCM” hacia la máquina
Corrugadora, y se escogió para el control
cable de uso rudo calibre 18 x 10 hilos y
……Foto 4: Conexionado eléctrico en CCM calibre 18 x 12 hilos, y para la potencia se
utilizó cable de uso rudo calibre 18 x 4 hilos. Siguiendo un orden, primeramente se toma
alimentación eléctrica de 440 V corriente alterna con sus respectivas tres fases.
2.- Dicha corriente pasa primeramente por unos interruptores termomagnéticos bipolares
que sirven de protección para el circuito eléctrico.
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3.- Posteriormente se realiza el conexionado de un transformador que baja el voltaje de 440
VCA a 110 VCA que nos servirá para la alimentación de la fuente de poder que
alimentarán al PLC con 24 VCD, así como también alimentaran a un transformador de
110V primario que este a su vez alimentara a las electroválvulas y a los relevadores.
4.- Se toma otra extensión eléctrica de las fases de 440 VCA para la alimentación del motor
trifásico de 3 Hp. Para el conexionado del motor, se requiere de un contactor y un relé
térmico que sirven de protección. Las tres fases entran por el contactor y salen otras líneas
que sirven para el motor. Cabe mencionar que si el giro del motor no es el indicado por el
proveedor para hacer funcionar la bomba solamente se intercambian los extremos de los
cables. Para el control del motor por el PLC, la salida O1 forma un puente entre A1
(alimentación + del contactor) y NC (contacto normalmente cerrado del relé). A2(alimentación – del contactor) se alimenta de V- de una fuente de 24 VCD.
5.- Hablando del conexionado de las 3 fuentes que se utilizan en el sistema, se tiene que
ellas tienen varias terminales, lo más importante a mencionar es que para ponerlas a
funcionar se toma conecta su terminal de Línea y Neutro a alimentación de 110VCA, y sus
terminales V+ y V- se utilizan para los demás elementos, este conexionado puede resumirse
con un transformador de 110V bobina primaria y 24V bobina secundaria en caso de que el
voltaje o amperaje no suministre lo suficiente para hacer funcionar las electroválvulas.
6.- Para el conexionado del PLC, se alimenta en sus terminales + y – desde la fuente de 24
VCD, y en las terminales I1, I2, I3, etc., se conectan las entradas que se controlan desde un
gabinete de control posicionado en la máquina Corrugadora, es decir, ahí llega la señal que
el operador controla desde dicho punto, ya sea encendido de la bomba y su apagado, rodillo
corrugador, de presión, subir y bajar encoladora, etc.
Para las salidas del PLC O1, O2, O3, etc., primeramente se alimenta los contactos del lado
izquierdo con alimentación + y el lado derecho va a las luces del gabinete de control y
también alimenta la bobina de los relevadores para las electroválvulas.
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Diagrama 4: Conexionado de PLC entradas/salidas
7.- Los relevadores de control para las electroválvulas tienen 4 terminales de importancia,
A1 es alimentación positiva, A2 es neutro, terminal 11 sirve de común y terminal 5 es
contacto NO. Como se dijo anteriormente, A1 viene de las salidas del PLC, A2 viene de V-
de la fuente de 24 VCD, terminal 11 se alimenta de V+ de la fuente igualmente y terminal 5
va a bobina de electroválvulas.
8.- Las bobinas de las electroválvulas por su parte solo tienen 3 terminales que son: línea,
neutro y tierra. La línea viene de la terminal 5 de los relés, el neutro viene de V- de la
fuente de 24 VCD y tierra va a tierra del gabinete.
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Diagrama 5: Conexionado de los relevadores desde el PLC
Para el conexionada de las electroválvulas, estas tienen 3 salidas nombradas por numero, de
1 a 3, donde 1 es entrada de alimentación positiva, 2 es conexionado a tierra y 3 viene del
neutro (-) del puente rectificador de diodos.
Diagrama 6: Conexionado de las electroválvulas
Las descripciones eléctricas anteriores se resumen en el diagrama 6 que se muestra a
continuación.
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Controlador lógico programable (PLC)
Gama "Compacta" Smart con visualizador CD20 Smart
referencia 88974054
Figura 10: Características del PLC
Figura 11: Dimensiones del PLC
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Diagrama 7: Conexionado general en CCM
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Programación PLC Millenium Crouzet
A continuación se presenta la programación utilizada en el proyecto. Fue realizada en BFD
(Block function diagram), un método de programación para el PLC Millenium Crouzet
Diagrama 8: Estructura BFD de programación
También se especificará en una lista los detalles de la programación a continuación.
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Figura 12: Características de programación
Figura 13: Listado de entradas físicas del PLC
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Figura 14: Listado de salidas físicas del PLC
Figura 15: Funciones configurables y DISPLAY
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Costos de materiales hidráulicos, eléctricos y de control
El cuadro siguiente muestra los precios de los accesorios hidráulicos utilizados en el proyecto.
DESCRIPCIÓN UNIDAD PRECIO UNITIMPORTE
S/IVA
IMPORTE
C/IVA3/8 x 1/4'' PTR-S 6MP-4FPS reducción bushing
3/8'' NPT a 1/4'' FPS14 $29.47 $412.58 $478.59
coples rectos de 3/8'' NPTF para tubo tubing 15 $117.11 $1,756.65 $2,037.71
adaptador M7455-6-18 3/8'' FEM NPTF XMALE M18X1.5PLTD
14 $99.44 $1,392.16 $1,614.91
conexiones y adaptadores para sistemahidráulico
9 $327.95 $2,951.55 $3,423.80
6EBU-S ferulok union elbow 10 $184.25 $1,842.50 $2,137.30
por adaptación de montaje yacondicionamiento de la bomba hidráulica
1 $3,150.00 $3,150.00 $3,654.00
Dobladora de tubos para tuberia hasta 1/2'' 1 $3,311.19 $3,311.19 $3,840.98Tubería tubing de 6m 3/8'' NPTF acero al
carbón72 $134.97 $9,717.84 $11,272.69
G08LCF union 11 $53.20 $585.20 $678.83
WE08L1/4NPTCF EO male stud elbow 5 $157.16 $785.80 $911.53
3/8 x 1/4 FG-S thread expander/adapter 10 $56.09 $560.90 $650.64
6ET6-316 conector union TEE 3/8 OD 5 $410.56 $2,052.80 $2,381.25
6-6 FBU-S ferulok male conector a tubing 3/8''NPTF
25 $79.48 $1,987.00 $2,304.92
Codo de 90° de 3/8 NPTF 20 $82.17 $1,643.40 $1,906.34
Reducción bushing de 1/2 a 3/8'' NPTF 4 $34.09 $136.36 $158.18Unión TEE para tubing 3/8'' NPTF 10 $255.63 $2,556.30 $2,965.31
Bomba de pistón radial 1 $14.38 $14.38 $16.68
Unidad de filtro de retorno de baja presiónpara unidad de potencia
1 $405.74 $405.74 $470.66
Válvula de alivio presión compensada de10GPM 1/4'' NPT 100-3000PSI
4 $3,999.94 $15,999.76 $18,559.72
Válvula direccional CETOP 3, 4/3 doblesolenoide NCC a 24VCD con led indicador
1 $3,699.14 $3,699.14 $4,291.00
Válvula direccional CETOP 3 4/2 simplesolenoide NCC a 24VCD con led indicador
5 $3,144.79 $15,723.95 $18,239.78
Campana y cople de montaje para bomba 1 $1,096.60 $1,096.60 $1,272.06Válvula reductora de presión CETOP 3 tipo
sandwich de 100-3000PSI6 $2,521.13 $15,126.78 $17,547.06
Manifold CETOP 3 de 6 estaciones 1 $4,273.06 $4,273.06 $4,956.75
Motor de 3KW 3000 RPM a 440V 1 $5,800.00 $5,800.00 $6,728.00
Depósito de aceite de 30 lts 1 $5,869.96 $5,869.96 $6,809.15
servicio de montaje 1 $1,950.00 $1,950.00 $2,262.00
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Manómetros de 2in de diámetro para panelcon conexión posterior de 1/4''
4 $221.21 $884.84 $1,026.41
Tornillos de 4 x 3/16'' Allen 50 $3.98 $199.00 $230.84
TOTAL $105,885.44 $122,827.11
Tabla 5: Tabla de costos de material hidráulico
El cuadro siguiente muestra los precios de los accesorios eléctricos utilizados en el
proyecto.
DESCRIPCIÓN UNIDAD PRECIO UNITIMPORTE
S/IVAIMPORTE
C/IVA
Puente rectificador de diodos stock stock stock stock
Transformador b. primaria 440V/220V y b.secundaria 110V a 0.35KVA/0.50KVA
stock stock stock stock
Fusibles de 2A tipo americano stock stock stock stock
Interruptor termomagnético de 1 polo220V/440V a 10A
stock stock stock stock
Interruptor termomagnético de 2 polo 440V a20A
stock stock stock stock
Contactor Mod. LC1D18_BD a 24VCD stock stock stock stock
Transformador b. primaria 440V/220V y b.secundaria 117V/24V a 500VA
1 350 $350.00 $406.00
Relevadores (incluir socket para cada relevador)voltaje 24VCD
8 $113.48 $907.84 $1,053.09
Fuente de voltaje 120-230 output 24VA a 2.5AALTECH 1 $936.00 $936.00 $1,085.76
20m de cable uso rudo calibre 18x3 20 $8.70 $174.00 $201.84
PLC control lógico Milenium tipo CD 2O SMART 1 $2,694.00 $2,694.00 $3,125.04
50m de cable AWG calibre 16 color rojo 50 $3.29 $164.50 $190.82
60m de cable AWG calibre 16 color azul 60 $3.29 $197.40 $228.98
clemas No. AB1W435U 30 $8.23 $246.90 $286.40
Gabinete (300x325x150) MM acero al carbón 1 $553.87 $553.87 $642.49
P. de emergencia color rojo cod. XB4BS8445 1 $747.50 $747.50 $867.10
Botón pulsador color naranja cod. XB4BW35B5 1 $427.30 $427.30 $495.67
Botón pulsador color negro cod. ZB4BA2 4 $109.20 $436.80 $506.69
Botón pulsador color verde cod. ZB4BA3 3 $109.20 $327.60 $380.02
Botón pulsador color rojo cod. ZB4BA4 2 $109.20 $218.40 $253.34
Cuerpo con contacto normalmente abiertocod. ZB4BZ101
10 $153.70 $1,537.00 $1,782.92
Selector de 3 posiciones color negro cod. ZB4BD3 1 $299.80 $299.80 $347.77
luz piloto Completo-incluir bloque de platinos(NO) color rojo cod. XB4BVB4
1 $486.10 $486.10 $563.88
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luz piloto Completo-incluir bloque de platinos(NO) color rojo cod. XB4BVB1
1 $486.10 $486.10 $563.88
200m de cable de uso rudo 12 x 18 200 $66.90 $13,380.00 $15,520.80
50m de cable de uso rudo 4 x 12 50 $24.40 $1,220.00 $1,415.20
50m de cable de uso rudo 9 x 18 50 $48.02 $2,401.00 $2,785.16
20m de cable de control de 3 x 18 20 $7.50 $150.00 $174.00Clemas normales 40 $13.11 $524.40 $608.30
Clemas a tierra 7 $24.34 $170.38 $197.64
Clemas portafusibles 10 $18.97 $189.70 $220.05
Extensión 88970321 para el PLC de marca Crouzet 1 $1,690.00 $1,690.00 $1,960.40
TOTAL $30,566.59 $35,457.24
Tabla 6: Tabla de costos de material eléctrico
Costo total del proyecto hidraulico.
DESCRIPCIÓN IMPORTE S/IVA IMPORTE C/IVA
Material hidráulico $30,916.59 $35,863.24
Material eléctrico $105,885.44 $122,827.11
TOTAL $136,802.03 $158,690.36
Tabla 7: Tabla de costos total del proyecto
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Conclusiones y recomendaciones
Una de las cosas muy importantes fue que la hidraulica, como la electricidad y el control,
son 3 temas muy importantes e interesantes, debido a que si se tratan en un mismo tiempo y para un mismo proyecto se pueden crear muchas cosas que tal vez uno no se imagina que
puedan ser posibles, claro si se tiene el capital necesario para invertir en un proyecto que
incluya los 3.
En cuanto a la programación, se puede decir que es un derivado del control, ya que sin este
no hubiese sido posible manipular a los actuadores de manera sencilla, y al mencionar la
palabra “sencilla”, se hace referencia en el montaje y cableado del sistema de control, ya
que el usar relevadores conlleva a una disponibilidad de espacio mayor para dicho montaje
y cableado y una cantidad mayor de relevadores, sin dejar de mensionar los demas
dispositivos de control utilizados para el funcionamiento, entonces este es uno de los
primeros inconvenientes que se necesitan analizar, es decir, el espacio libre para el montaje.
Por otra parte adentrandose más a la programacion, este fue un punto muy importante ya
que se presentaron ciertos cambios de ultimo momento, y gracias a la facilidad que nos
presenta un PLC de reprogramar, se hizo de manera rapida sin alterar toda la programación,
por esta razón también se decidio utilizar un PLC en vez de relevadores como control.
En cuanto a la hidraulica se tomaron las opiniones de los operarios y de los supervisores de
cómo querian ellos que la maquina funcionara, ya que ellos seria los indicados de
manejarla, y para esto se relizó un diseño a petición de estas personas el cual ya se ha
presentado anteriormente.
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Referencias bibliográficas y virtuales
Hidráulica práctica/ Autor: Camilo H. Rueda Salcedo/ Año: 1999/ Documento PDF.
The essential guide of Automation & Control/ Autor: Schneider Electric/ Año: 2011/
catálogo PDF.
Neumática e Hidráulicas - Válvulas hidráulicas/ Documento compilación PDF
Crouzet Automatismes SAS/ Autor: Actitudes, Crouzet Automatismes/ Edición - Crouzet
Automatismes/ Francia 2011/ Catálogo PDF
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Índice de figuras, fotos, diagramas, planos y tablas
Figura 1: Recorrido del papel Liner 2
Figura 2: Bosquejo vista lateral lado operador (Maquina Corrugadora flauta C) 3
Foto 1: Bomba Hawe 4
Tabla 1: Cálculo de la presión de cada pistón 4
Tabla 2: Medidas internas de cada pistón 5
Tabla 3: Cálculo del volumen requerido para extender los pistones a su máxima carrera 5
Tabla 4: Ventajas de bomba caudal variable con respecto de una bomba de caudal fijo 6
Diagrama 1: Diagrama de diseño del circuito hidráulico propuesto 6
Foto 2: Unidad de potencia hidráulica 8
Diagrama 2: Diagrama de diseño del control del circuito hidráulico propuesto 9
Figura 3: Tablero de control hidráulico 10
Plano 1: Plano tablero de control hidráulico 10
Figura 4: Placa base del tablero de control hidráulico 11
Plano 2: Plano de placa base del tablero de control hidráulico 11
Figura 5: Perforación con broca de 1/4in 12
Figura 6: Eliminación sobrante central 12
Figura 7: Perforación para los manómetros del tablero de control hidráulico 12
Figura 8 : Vista isométrica de brazo de apoyo 13
Plano 3: Plano de brazo de apoyo para gabinete hidráulico 15
Figura 9: Vista isométrica de brazo de apoyo de gabinete eléctrico 15
Plano 4: Plano de brazo de apoyo para gabinete eléctrico 17
Figura 10: Vista isométrica de mesa base para unidad de potencia hidráulica 18
Plano 5: Plano de mesa base para unidad de potencia hidráulica 19
Foto 3: Conexionado del tablero de control eléctrico 20
Diagrama 3: Conexionado de botones y luces en tablero de control eléctrico 21
Foto 4: Conexionado eléctrico en CCM 21
Diagrama 4: Conexionado de PLC entradas/salidas 23
Diagrama 5: Conexionado de los relevadores desde el PLC 24
Diagrama 6: Conexionado de las electroválvulas 24
Figura 10: Características del PLC 25
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Figura 11: Dimensiones del PLC 25
Diagrama 7: Conexionado general en CCM 26
Diagrama 8: Estructura BFD de programación 27
Figura 12: Características de programación 28
Figura 13: Listado de entradas físicas del PLC 28 Figura 14: Listado de salidas físicas del PLC 29
Figura 15: Funciones configurables y DISPLAY 29
Tabla 5: Tabla de costos de material hidráulico 31
Tabla 6: Tabla de costos de material eléctrico 32
Tabla 7: Tabla de costos total del proyecto 33
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