Diseño de un sistema automatizado y controlado para el secado de madera en la MIPYME

Abstract

El presente trabajo de suficiencia profesional propone el diseño de una máquina automatizada y controlada, cuya finalidad es ejecutar un proceso de secado de madera para la micro, pequeña y mediana empresa (MIPYME) del Perú, basado en un sistema convencional de secado con el objetivo de reducir el contenido de humedad (CH) en la madera. El CH de la madera es una variable inicial y fundamental en el proceso de fabricación de trabajos derivados de dicha materia, los mismos que son exigidos para la certificación de muebles y exportación de productos de madera. En consecuencia, y en base a la brecha económica de la MIPYME para adquirir tecnología de secado artificial, se propone la creación de un sistema automatizado para el secado convencional, recurriendo a conocimientos técnicos en el tratado celular de la madera, así como tecnología electrónica puesta en el mercado nacional y conocimientos necesarios adquiridos en electrónica para la automatización de los procesos involucrados, los mismos que se encontrarán orquestados por un controlador lógico programable propuesto en el sistema. El presente trabajo consta de seis capítulos. El primer capítulo expone la definición del proyecto involucrado en el proceso de secado de madera, detallando el estado del arte, planteamiento del problema, objetivos, justificación, descripción de la solución propuesta y viabilidad. En el segundo capítulo, se describe el marco teórico referente al proceso de secado de madera, conociendo la definición teórica de este recurso, cortes, tipo de secado, agua en la madera, defectos y factores en el procedimiento de secado. El tercer capítulo, se plantea el diseño del proyecto. Por un lado, se detalla la descripción y diseño de la etapa de hardware, el cual describirá la arquitectura general de proyecto, instrumentación involucrada, sistema calefactor necesario y diseño del hardware del tablero de control. Por otro lado, se diseña la etapa de control, detallando los programas de secado y la interfaz de operación hombre máquina. En el cuarto capítulo, se detallan las conclusiones y sugerencias finales del equipo propuesto. Finalmente, el quinto y sexto capítulo, se indican las referencias bibliográficas y anexos respectivamente.

This professional sufficiency paper proposes the design of an Automated and Controlled System for wood drying in the Peruvian Micro, Small and Medium-Sized Enterprises (MSMEs), based on a conventional drying system with the purpose of reducing the Moisture Content (CH) in the wood. The wood CH is an initial and fundamental variable in the fabrication process of wood derivative products, which is a requirement in the furniture certification and wood products exportation. Therefore, and because of the MSME’s economic gap to obtain artificial drying technology, it is proposed the creation of an automated system for conventional drying, using technical knowledge in the cellular treatment of wood, electronics technology placed in the national market and the necessary knowledge in electronics for the automatization of the processes involved, that are going to be directed by a Programable Logic Controller proposed in the system. This professional sufficiency paper consists of six chapters. The first chapter presents the definition of the project involved in the wood drying process, detailing the state of art, problem statement, objectives, justification, description of the proposed solution and feasibility. The second chapter describes the theoretical framework referring to the wood drying process, knowing the theoretical description of the wood, cuts, types of drying, water in the wood, defects and variables in the drying process. The third chapter develops the proposal. First, the description of the hardware stage is detailed, which will describe the general architecture of the project, involved instrumentation, necessary heating system and hardware design of the electrical control panel. On the other hand, the control stage is designed, detailing the drying programs and the man-machine operation interface. The Forth chapter details the final conclusions and recommendations of the proposed system.