Dise?o y simulaci?n de una mini-planta de 120 litros automatizada utilizando PLC y un control de temperatura PID para la fabricaci?n de cerveza artesanal en snack & bar braka, distrito de San Bartolo

Abstract

La presente tesis titulada ?Dise?o y simulaci?n de una mini ? planta de 120 litros automatizada utilizando PLC y un control de temperatura PID para la fabricaci?n de cerveza artesanal en Snack & Bar Braka, distrito de San Bartolo?, est? compuesta principalmente por el dise?o mec?nico, el?ctrico, electr?nico y control de un sistema que posee procesos de maceraci?n, cocci?n, enfriamiento y fermentaci?n, usando la sintonizaci?n emp?rica para el control de temperatura PID en los procesos de maceraci?n y cocci?n, y un PLC para la programaci?n y control de todo el sistema. La investigaci?n se proyect? a un an?lisis mec?nico que const? del dise?o de cada pieza de la mini ? planta por el software de SolidWorks. Para el dise?o de los tanques se consider? de material acero inoxidable por lo que es m?s resistente a la corrosi?n. El an?lisis el?ctrico consisti? en el dise?o del tablero el?ctrico y la distribuci?n de los equipos el?ctricos; tambi?n se consideraron dos motores de baja tensi?n, cuatro bombas recirculadas y dos resistencias calentadoras para los tanques de maceraci?n y cocci?n, cumpliendo as? el funcionamiento y el objetivo propuesto; adicionalmente, se realiz? el c?lculo de la cantidad de potencia que trabaja la mini ? planta. El sistema de control se program? por un PLC y se simul? por HMI la cual permite que el operario pueda manipular de manera sencilla los cuatro procesos. La temperatura en los procesos de maceraci?n y cocci?n es controlada por un PID. Como resultado de la presente tesis, se logr? dise?ar y simular el comportamiento mec?nico, logrando tener las presiones positivas, tensiones m?nimas de 0 MPa y m?ximas de 10.39 MPa con l?mite de fluencia de 206.8MPa y factor de seguridad de 11, para los soportes, y 0.01 MPa y una m?xima de 29.42 MPa con l?mite de fluencia de 137.9 MPa y factor de seguridad de 4.7 para las tapas de los tanques. Se realiz? un an?lisis de consumo de potencia obteniendo como resultado 3473W. Con el software Matlab se logr? programar y sintonizar un controlador de temperatura PID teniendo como resultado para el caso de maceraci?n son Kp=70, Ki=45 y Kd=82 y para el caso de cocci?n son Kp=356, Ki=12 y Kd=13