Saludos mis queridos Steeminas, mis disculpas por la ausencia de tanto tiempo no los he olvidado, solo que siempre las ideas y temas que deseo mostrarle quiero que sean de utilidad y apoyo en el conocimiento que desean muchos usuarios y esto muchas veces me toma tiempo. Hoy les traigo algo diferente, relacionado a la explicación de un proceso que es de suma relevancia para un producto de consumo masivo, como lo es el queso. Muchas veces vemos de forma casera como se lleva a cabo este proceso, lo que no sabemos es que a nivel industrial existe una automatización que permite que los quesos que se comercializan de acuerdo a cada tipo sean iguales cuando se habla de una serie del mismo producto. 

Existe un conjunto de parámetros que se deben tomar en cuenta en un proceso, desde la entrada de la materia prima hasta el producto final, pues bien eso es lo que se describirá en este artículo a continuación, cuyo caso estudio será el tanque de cuajo de una quesera, específicamente en el estado Táchira-Venezuela:

 Tanque o tina: Es el tanque para verter la leche para el proceso del cuajo. El tanque tiene cuatro variables de control: la temperatura, las revoluciones por minuto (RPM), el nivel y el PH. Estas variables se capturan por medio de sensores: resistencia RTD PT100, sensor de revoluciones inductivo, sensor de nivel y sensor de PH. Las sondas conductivas de temperatura, PH y nivel está inmersas en el tanque y el sensor inductivo está colocado en el eje del motor del agitador. La tina o tanque tiene un motor trifásico, controlado por un variador de velocidad, permitiendo mover de una forma específica el agitador de la tina. El agua que se encuentra en el baño termostatizado es impulsada a través de una bomba de recirculación hacia un calefactor de agua para mantener la temperatura deseada para el cuajo de la leche,  La línea de limpieza se activa al momento de vaciar totalmente el producto.  

 El tanque o tina contiene: 

• Calentador de agua. 

• Termostato. 

• Bomba de recirculación. 

• Control de temperatura ajustable. 

• Agitador con velocidad ajustable. 

• Sensores de temperatura, PH, nivel y sensor inductivo de revoluciones. 

• Indicadores de nivel, temperatura, PH y velocidad (RPM). 

• Electroválvulas.  

Fuente Propia.

Componentes de seguridad del tanque: 

En la siguiente figura, se muestra la HMI (Interfaz Humano Máquina) vista de la pantalla principal del sistema SCADA para el proceso del cuajo en la planta de queso. 

Válvulas de seguridad para depósito: Es empleada para desalojar el caudal del líquido del producto, para un escape conducido de alivio por sobre presión en tuberías. 

Control de nivel de leche máximo y mínimo: El dispositivo de control de nivel máximo limita la operación de llenado a la capacidad máxima del tanque. El control de nivel mínimo limita la operación de vaciado a la capacidad mínima requerida por el agitador. 

Baliza: Permite que el operador observe a simple vista el nivel del tanque, siendo un componente de seguridad que visiblemente es más rápido a fin que el operador tome acciones correspondientes del proceso.  

Fuente propia.

 Elementos del proceso 

 Variador de frecuencia: Permite controlar la velocidad del motor del agitador. 

 Sensor de resistencia (RTD): Consiste en la variación de la resistencia en ohmios del conductor con el cambio de la temperatura. Este sensor es utilizado para sensar la temperatura de cuajo en el tanque.  

 Sensor de nivel: Permite el control de nivel de leche en el llenado del tanque de almacenamiento, el cual se realiza a partir de la línea de alimentación llamada línea leche. Para determinar los límites del nivel se utiliza una sonda conductiva para un control ON/OFF. En este sentido se obtiene una medida aproximada para controlar el variador de frecuencia para la velocidad del agitador de acuerdo al producto resultante que se desea, esto refiere al tipo de queso que este entregando la línea de producción. 

 Sensor inductivo: Permite llevar el control de la velocidad del motor que contiene el agitador para cada receta, ya que depende del tipo de queso se establece una velocidad específica del agitador en el tanque para el cuajo. 

 Bomba de recirculación: La bomba hace recircular el agua caliente, permitiendo impulsar el agua a la entrada del tanque con el fin que cierta cantidad de agua se mantenga a una temperatura constante para cada receta según el cuajo.

Modelo de sistemas de eventos

 Los eventos refiere a todas las posibles combinaciones que pueden pasar en el proceso, incluyendo fallas en las válvulas o alguna acción lógica o no lógica que realice el proceso durante la producción. Para esto se utiliza un diagrama de eventos discretos y esto es utilizado por el ingeniero de control que realiza la automatización de la planta de queso:

Fuente propia.

Cada par de números representa una identificación para pasar de un modelo a otro, la barra que se muestra encima de cada letra, cuya leyenda se muestra en la figura significa el estado OFF de esas variables que representan un dispositivo o elemento en el proceso, las variables que no contienen esta barra significa que se encuentran en estado ON.

 Diagrama de instrumentos y tuberías

El diagrama de instrumentos y tuberías, es un plano eléctrico que representa los elementos sensores identificados como transmisores, los cuales se encargan de transmitir al controlador toda la data que se adquiere del proceso, luego los convertidores que convierten señales eléctricas a señales neumáticas, esto para el caso de activar o desactivar una válvula. El diagrama se realizo partiendo de las normas ISA, para mas información pulse aquí

Fuente propia.

Algunas referencias que aplican diagramas de Petri (sistemas de eventos discretos) y normas ISA para los diagramas de instrumentación, a continuación se muestran:

Normas ISA

Implementación de Redes de Petri para el Modelado y Simulación de un Proceso Industrial Mecatrónico

Aplicación de las redes de Petri a la simulación discreta de sistemas

Gracias mis queridos steemias invertir su tiempo en leer este artículo, si tienes alguna inquietud con respecto a la información de este artículo no olvides dejar tus preguntas en los comentarios y con gusto responderé... No olvides si te gusto este post: