Se presenta un sistema industrial real, en el cual se identifican las etapas y procesos.

1. DEPARTAMENTO ENERGÍA Y MECÁNICA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
TEMA:
IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
ESTUDIANTE:
JIMÉNEZ TORRES LENIN
MATERIA:
INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL MECÁNICA
NRC:
3770
NIVEL: VI NIVEL PARALELO “A”
LATACUNGA, 8 DE DICIEMBRE DEL 2016

2. CONTENIDO
1. Objetivos ......................................................................................................................3
2. Desarrollo.....................................................................................................................3
3. Conclusiones ..............................................................................................................14
4. Recomendaciones.......................................................................................................15
5. Bibliografía ................................................................................................................15
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Embotelladora de Refrescos .................................................................................3
Figura 2 Diagrama P&ID electro neumático.......................................................................3
Figura 3 Diagrama P&ID Eléctrico de Potencia .................................................................4
Figura 4 Diagrama P&ID estado inicial..............................................................................4
Figura 5 Diagrama P&ID proceso de llenado .....................................................................5
Figura 6 Diagrama P&ID proceso de empuje .....................................................................5
Figura 7 Diagrama P&ID proceso de taponado ..................................................................6
Figura 8 Diagrama P&ID Parado de emergencia ................................................................6
Figura 9 Cilindro de doble efecto normalizado DSBC .....................................................10
Figura 10 Sensor de posición lineal SMH magneto inductivo (24V) ...............................10
Figura 11 Sensor opto electrónico SOEL..........................................................................10
Figura 12 Semáforo industrial anti deflagrante TXL........................................................10
Figura 13 Centro de mandos estándar...............................................................................11
Figura 14 Motor eléctrico MTR-DCI 24V........................................................................11
Figura 15 Válvula Normalizada VSVA 5/2 NC................................................................11
Figura 16 Válvula Normalizada VSVA 3/2 NC................................................................11
Figura 17 Características estáticas del sensor SMH..........................................................12
Figura 18. Características dinámicas del sensor de posición ............................................12
Figura 19 Curva dinámica del sensor de posición.............................................................13
Figura 20 Características estáticas sensor SOEL ..............................................................13
Figura 21 Características dinámicas sensor opto electrónico............................................14
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Características dinámicas sensor opto electrónico ...............................................13

3. 1. Objetivos
Objetivos Generales
Consultar y analizar un proceso mecatrónico representado por un diagrama P&ID
Objetivos Específicos
 Investigar el diagrama P&ID del proceso.
 Realizar la descripción de los componentes y funcionamiento.
 Analizar la selección de los componentes.
 Consultar las características estáticas y dinámicas de los instrumentos de medición
del proceso
2. Desarrollo
Proyecto de automatización básica: Embotelladora de Refrescos
Figura 1 Embotelladora de Refrescos
2.1 Diagrama P&ID del proceso
Electro - Neumático
Figura 2 Diagrama P&ID electro neumático

4. Eléctrico de Potencia
Figura 3 Diagrama P&ID Eléctrico de Potencia
Estado inicial
Se activa el botón de inicio PM y arranca el sistema, aunque todavía no existen botellas
en la estación.
Figura 4 Diagrama P&ID estado inicial
Proceso de llenado
Las botellas empiezan a llegar a la estación de llenado. Cuando pasan 4 botellas se
activa el sistema de retención, luego se activa el de llenado, para más tarde

5. desactivarse ambos sistemas (se muestra solo una de las estaciones para no repetir
información).
Figura 5 Diagrama P&ID proceso de llenado
Proceso de empuje
Las botellas ya llenas se aproximan al final de la primera cinta. Cuando pasan cuatro
botellas se activa el mecanismo de empuje que reúne ambos tipos de refrescos en una
sola cinta (se muestra solo una de los mecanismos para no repetir información).
Figura 6 Diagrama P&ID proceso de empuje
Proceso de taponado
Una vez reunidos los dos tipos de refrescos en la misma cinta, estos se aproximan a la
máquina de taponado. Cuando pasan 4 filas de dos botellas se activa el mecanismo de
retención, luego el de taponado, para más tarde desactivarse ambos. Una vez
taponadas, las botellas están listas para dirigirse al almacén.

6. Figura 7 Diagrama P&ID proceso de taponado
Emergencia
Si por cualquier razón se pulsa la seta de emergencia, podemos ver que se corta
inmediatamente la alimentación de todas las válvulas del sistema, deteniendo por tanto
cualquier proceso en curso.
Figura 8 Diagrama P&ID Parado de emergencia

7. 2.2 Descripción de los componentes y funcionamiento
Señales de salida
Señales de entrada ---> INPUT
Referencia
IN
Señal Descripción
IN0 P1A
Se refiere al primer sensoróptico de la estación de llenado delrefresco de naranja.Cuenta
las botellas que pasan,sumandounocadavezque se atraviesa suhazde luz. Se simula con
un pulsador: un pulso = ha pasado una botella.
IN1 P2A
Se refiere al primer sensor óptico de la estación de llenado del refresco de limón. Cuenta
las botellas que pasan,sumandounocadavezque se atraviesa suhazde luz. Se simula con
un pulsador: un pulso = ha pasado una botella.
IN2 P1B
Se refiere al segundo sensor óptico de la estación de llenado del refresco de naranja, que
está asociado al mecanismo de empuje. Cuenta las botellas que pasan, sumando uno cada
vez que se atraviesa su haz de luz. Se simula con un pulsador: un pulso = ha pasado una
botella.
IN3 P2B
Se refiere al segundosensorópticode la estación de llenadodelrefrescode limón,que está
asociado al mecanismo de empuje. Cuenta las botellas que pasan, sumando uno cada vez
que se atraviesa suhazde luz.Se simula con un pulsador: un pulso =ha pasado una botella.
IN4 P3
Se refiere al último sensoróptico que se corresponde con la estación de taponado.Cuenta
las botellas que pasan,sumandounocadavezque se atraviesa suhazde luz. Se simula con
un pulsador: un pulso = ha pasado una botella.
IN5 PP
Se refiere al botón de parada (PP) del cuadro de mandos. Detiene el sistema cuando lo
pulsamos (la señal pasa a valer 1).
IN6 PM
Se refiere al botón de arranque (PM)del cuadro de mandos.Arranca elsistema cuandolo
pulsamos (la señal pasa a valer 1).
IN7 EMER
Se refiere a la seta de emergencia del cuadro de mandos.Corta la alimentación de todo el
sistema cuando lo pulsamos (la señal pasa a valer 1).
IN8 REAR
Se refiere a la ranura destinada al rearme de la máquina tras una emergencia (REAR) del
cuadro de mandos. Reanuda la actividad del sistema cuando lo pulsamos (la señal pasa a
valer 1).
IN9 LLE1+
Se refiere al final de la carrera del cilindro de llenado del refresco de naranja (LLE1). La
señal es emitida por un sensor de posición colocado en el cilindro. Se programa con
un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando la máquina está realizando el
proceso de llenado.
IN10 LLE2+
Se refiere al final de la carrera del cilindro de llenado del refresco de limón (LLE2). La
señal es emitida por un sensor de posición colocado en el cilindro. Se programa con
un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando la máquina está realizando el
proceso de llenado.
IN11 LLE1-
Se refiere al inicio de la carrera del cilindro de llenado delrefresco de naranja (LLE1). La
señal es emitida por un sensor de posición colocado en el cilindro. Se programa con
un interruptor de proximidad que devuelve unocuando la máquina ya no está realizando
el proceso de llenado.
IN12 LLE2-
Se refiere al inicio de la carrera del cilindro de llenado del refresco de limón (LLE2). La
señal es emitida por un sensor de posición colocado en el cilindro. Se programa con
un interruptor de proximidad que devuelve unocuando la máquina ya no está realizando
el proceso de llenado.
IN13 RET1-
Se refiere al inicio de la carrera del cilindro de retención de la estación de llenado del
refresco de naranja (RET1). La señal es emitida por un sensor de posición colocado en el
cilindro. Se programa con un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando el
sistema de retención está recogido.
IN14 RET2-
Se refiere al inicio de la carrera del cilindro de retención de la estación de llenado del
refresco de limón (RET2). La señal es emitida por un sensor de posición colocado en el
cilindro. Se programa con un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando el
sistema de retención está recogido.
IN15 EMP1+
Se refiere al final de la carrera del cilindro de empuje de la estación de llenadodelrefresco
de naranja (EMP1). La señales emitida porun sensorde posición colocado en el cilindro.
Se programa con un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando el sistema de
empuje esta extendido.

8. IN16 EMP2+
Se refiere al final de la carrera del cilindro de empuje de la estación de llenadodelrefresco
de limón (EMP2). La señales emitida porun sensorde posicióncolocado enelcilindro.Se
programa con un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando el sistema de
empuje esta extendido.
IN17 TAP+
Se refiere al final de la carrera del cilindro de taponado del sistema (TAP). La señal es
emitida porun sensorde posición colocadoen elcilindro.Se programa con un interruptor
de proximidad que devuelve uno cuando la máquina está realizando el proceso de
taponado.
IN18 TAP-
Se refiere al inicio de la carrera del cilindro de taponado del sistema (TAP). La señal es
emitida porun sensorde posición colocadoen elcilindro.Se programa con un interruptor
de proximidad que devuelve uno cuando la máquina ya no está realizando el proceso de
taponado.
IN19 RET3-
Se refiere al inicio de la carrera del cilindro de retención de la estación de taponado del
sistema (RET3). La señales emitida porun sensorde posición colocado en elcilindro. Se
programa con un interruptor de proximidad que devuelve uno cuando el sistema de
retención está recogido.
Señales de entrada
Señales de salida ---> OUTPUT
Referencia
OUT
Señal Descripción
OUT0 KLLE1
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
llenado LLE1 .
OUT1 KLLE2
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
llenado LLE2.
OUT2 KTAP
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
taponado TAP.
OUT3 KRET1
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
retención RET1.
OUT4 KRET2
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
retención RET2.
OUT5 KRET3
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
retención RET3.
OUT6 KEMP1
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
empuje EMP1.
OUT7 KEMP2
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del cilindro de
empuje EMP2.
OUT8 KMOT
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide)de los tres motores
de las cintas.
OUT9 KNARANJA
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga elsolenoide)de la luz naranja del
semáforo.
OUT10 KVERDE
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) de la luz verde del
semáforo.
OUT11 KROJO
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del la luz roja del
semáforo.
OUT12 KEMERG
Relé que cierra el circuito de potencia (y carga el solenoide) del sistema de
emergencia.
Variables internas auxiliares
Variables auxiliares
Nombre Descripción
M1A
Variable booleana para almacenar la salida del comparador en la máquina de llenado del refresco de
naranja.

9. M2A
Variable booleana para almacenar la salida del comparador en la máquina de llenado del refresco de
limón.
M1B
Variable booleana para almacenar la salida del comparador en el sistema de empuje de la estación de
llenado del refresco de naranja.
M2B
Variable booleana para almacenar la salida del comparador en el sistema de empuje de la estación de
llenado del refresco de limón.
M3 Variable booleana para almacenar la salida del comparador en la máquina de taponado del sistema.
MPM Variable booleana para la puesta en marcha: PM=>1 ; PP=>0.
MEMER Variable booleana para el sistema de emergencia: EMER=>1 ; REAR=>0.
mw1A Variable entera para comparar las botellas en la máquina de llenado del refresco de naranja.
mw2A Variable entera para comparar las botellas en la máquina de llenado del refresco de limón.
mw1B
Variable entera para compararlas botellas en elsistema de empuje de la estación dellenadodelrefresco
de naranja.
mw2B
Variable entera para compararlas botellas en elsistema de empuje de la estación dellenadodelrefresco
de limón.
mw3 Variable entera para comparar las botellas en en la máquina de taponado del sistema.
Funcionamiento
1. Puesta en funcionamiento mediante la consola de mandos (botón PM). Se activan
los motores de las cintas.
2. Llegada de botellas a la estación. Comienza el proceso automático.
3. Detección del paso de botellas por el primer sensor en cada puesto de llenado
(Estos sensores se representan con pulsadores en AS).
4. Activación de los sistemas de retención en ambos puestos de llenado (Cilindros
RET1 y RET2).
5. Proceso de llenado (Cilindros LLE1 y LLE2).
6. Desactivación de los sistemas de retención.
7. Detección del paso de botellas por el segundo sensor en cada puesto de empuje.
8. Activación del sistema se empuje para reunir las botellas (Cilindros EMP1 y
EMP2).
9. Detección del paso de botellas por el sensor del puesto de taponado.
10. Activación del sistema de retención del puesto de taponado (Cilindro RET3).
11. Proceso de taponado (Cilindro TAP).
12. Desactivación del sistema de retención.
13. Salida de las botellas ya llenas y taponadas por la cinta transportadora hacia el
almacén.
2.3 Selección de los componentes
Cilindro de doble efecto normalizado DSBC
Se utiliza en cada uno de los mecanismos neumáticos de la estación para permitir los
diferentes desplazamientos en la estación. Permite asociar sensores de posición para

10. detectar sus distintas posiciones. Está sujeto a la ISO 15552, su diámetro es de 32mm
y su carrera de 200mm.
Figura 9 Cilindro de doble efecto normalizado DSBC
Sensor de posición lineal SMH magneto inductivo (24V)
Detecta la posición de la carrera del cilindro y avisa de ello.
Figura 10 Sensor de posición lineal SMH magneto inductivo (24V)
Sensor opto electrónico SOEL
Permite detectar el número de botellas que pasan por un determinado punto y actuar
en consecuencia. Tiene un alcance de más de un km. Dimensiones 20x32x12 mm.
Figura 11 Sensor opto electrónico SOEL
Semáforo industrial anti deflagrante TXL
Da información visual sobre el estado de la estación. Verde significa funcionamiento
normal, rojo sistema parado y naranja intermitente emergencia.
Figura 12 Semáforo industrial anti deflagrante TXL
Centro de mandos estándar
Permite iniciar el sistema con PM, detenerlo con PP, actuar ante emergencia con la
seta roja y rearmar tras emergencia con REAR mediante llave. Además muestra una
pequeña muestra del semáforo del sistema.

11. Figura 13 Centro de mandos estándar
Motor eléctrico MTR-DCI 24V
Permite el giro de las cintas transportadoras. Existen tres, uno por cada una de las
cintas.
Figura 14 Motor eléctrico MTR-DCI 24V
Válvula Normalizada VSVA 5/2 NC
Se utiliza una en cada uno de los sistemas de la estación (llenado, taponado, retención
y empuje).
Figura 15 Válvula Normalizada VSVA 5/2 NC
Válvula Normalizada VSVA 3/2 NC
Se utiliza para el sistema de emergencia. Corta toda la alimentación si fuese necesario
Figura 16 Válvula Normalizada VSVA 3/2 NC
2.4 Las características estáticas y dinámicas de los instrumentos de medición del proceso
Sensor de posición lineal SMH magneto inductivo (24V)

12. Figura 17 Características estáticas del sensor SMH
Figura 18. Características dinámicas del sensor de posición

13. Figura 19 Curva dinámica del sensor de posición
Sensor opto electrónico SOEL
Figura 20 Características estáticas sensor SOEL
Tabla 1 Características dinámicas sensor opto electrónico
Color Rango Características
INFRARROJO
890…950
nm
No visible, son relativamente inmunes a la luz ambiente artificial. Generalmente se
utilizan para detección en distancias largas y ambientes con presencia de polvo.
ROJO
660…700
nm
Al ser visible es más sencilla la alineación. Puede ser afectado por luz ambiente
intensa, y es de uso general en aplicaciones industriales.
VERDE
560…565
nm
Al ser visible es más sencilla la alineación. Puede ser afectado por luz ambiente
intensa, generalmente se utiliza estafuente de luz para detección de marcas.

14. Figura 21 Características dinámicas sensor opto electrónico
3. Conclusiones
o Los diagramas P&ID pueden representar a todo un proceso mecatrónica en la
industria.
o El proceso de embotelladora posee cinco subprocesos tanto de llenado, empuje,
retención y un paro de emergencia para el proceso total
o Los dispositivos medidores vienen determinados tras el análisis del proceso en los
diagramas P&ID.
o Las características estáticas y dinámicas vienen determinadas por el fabricante del
dispositivo
o La simbología de los diagramas P&ID viene dada por la norma ISA

15. 4. Recomendaciones
o Se debe de consultar al proceso real de una industria ya que siempre hay variaciones
en las aplicaciones de los diseños.
o Las características dinámicas y estáticas deben de ser consultadas con el fabricante
de los dispositivos
o Los diagramas P&ID deben de ser detallados y normalizados
5. Bibliografía
.wikipedia.org. (23 de 03 de 2016). .wikipedia.org. Obtenido de
https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_fotoel%C3%A9ctrico.
info-ab. (12 de 02 de 2015). info-ab. Obtenido de http://www.info-
ab.uclm.es/labelec/solar/Componentes/OPTOELECTRONICA.html.
nortecnica. (12 de 12 de 2015). nortecnica. Obtenido de
http://www.nortecnica.com.ar/pdf/teoria_sens_desp_dist.pdf.
Sendra, J. R. (2011). Dispositivos Optoelectrónicos. México .