El documento describe el proceso de automatización de una planta de galvanoplastia. Se utilizará un PLC y sensores para controlar el movimiento de las piezas a través de los diferentes procesos como limpieza, mordentado y metalizado. Se muestran diagramas de flujo y una tabla con la descripción de los componentes eléctricos y electrónicos utilizados en el sistema de automatización.

1. FACULTAD DE ESTUDIOS
SUPERIORES
ARAGÓN
INGENIERÍA MECÁNICA
DISEÑO Y MANUFACTURA ASISTIDOS POR
COMPUTADORA
PROYECTO: PROCESO DE AUTOMATIZACIÓN PARA
PLANTA DE GALVANOPLASTIA
Alumnos:
MarcoAntonioVázquez Gutiérrez
Rafael Uriel CajeroRomero
D. RicardoFernández CanoV.

2. PROCESO DE AUTOMATIZACIÓN PARA PLANTA DE
GALVANOPLASTIA
Basándose en el proceso de galvanoplastia se realiza el proceso de automatización para
cromar el ABS, para lo cual se debe de seguir la siguiente secuencia de pasos:
Para el proceso de automatización de esta planta se elige utilizar un PLC debido a que su
programación no requiere de especialistas en computación, por lo que se considera un
sistema fácil de usar; ya que, su lenguaje de programación consiste en un diagrama de
escalera. Además el PLC cumple con la capacidad para realizar las funciones lógicas y de
tiempos para la automatización de este tipo de procesos.
El diseño del sistema de control automático se basa en la metodología del GRAFCET,
debido a que los gráficos empleados son sencillos de entender para las personas que no son
especialistas en automatización. A continuación se muestran los GRAFCET para la
automatización del proceso de galvanoplastia.
Limpieza previa MordentadoPreinmersión Neutralización
PreactivaciónActivaciónAcelerado
Metalizado
electroless
Electrodepósito Enjuague final

3. En los esquemas de GRACETs mostrados a continuación se tiene la siguiente
representación:
Color Significado
Señales de transición
Estados
GRAFCET nivel 1

4. Mapa de memoria

5. En este mapa de memoria se relaciona los nombres o etiquetas dados en el GRAFCET nivel
1 con las direcciones que se utilizarán para nombrarlos en el programa de LogixPro del
PLC y con una descripción breve de su función.
Etiqueta Descripción Dirección
B1 Botón de arranque I:1/0
S0 Sensor de presencia del soporte en posición inicial I:1/1
S1 Sensor de presencia tanque de limpieza I:1/2
c/pieza Sensor de presencia que detecta pieza en el soporte I:1/3
Avance Motor eléctrico horizontal en dirección horario O:2/0
Bajar Motor eléctrico en vertical en dirección horario O:2/1
Sa Sensor de presencia que detecta soporte en la posición inferior I:1/4
Timer1 (T1) Temporizador del proceso de limpieza T4:1
Subir Motor eléctrico vertical en dirección antihorario O:2/2
Sb Sensor de presencia que detecta soporte en posición superior I:1/5
S2 Sensor de presencia del proceso de preinmersión I:1/6
Timer2 (T2) Temporizador del proceso de preinmersión T4:2
S3 Sensor de presencia del proceso de mordentado I:1/7
Timer3 (T3) Temporizador del proceso de mordentado T4:3
S4 Sensor de presencia del proceso de neutralización I:1/8
Timer4 (T4) Temporizador del proceso de neutralización T4:4
Timer5 (T5) Temporizador del proceso de preactivación T4:5
Timer6 (T6) Temporizador del proceso activación T4:6
Timer7 (T7) Temporizador del proceso de acelerado T4:7
Timer8 (T8) Temporizador del proceso metalizado electroless T4:8
Timer9 (T9) Temporizador del proceso electroquímico T4:9
Timer10
(T10)
Temporizador del proceso de enjuague T4:10
S5 Sensor de presencia del proceso de preactivación I:1/9
S6 Sensor de presencia del proceso de activación I:1/10
S7 Sensor de presencia del proceso de acelerado I:1/11
S8 Sensor de presencia del proceso de metalizado electroless I:1/12
S9 Sensor de presencia del proceso electroquímico I:1/13
S10 Sensor de presencia del proceso de enjuague I:1/14
Etiqueta Descripción Dirección

6. S11 Sensor de presencia del soporte en posición final I:1/15
s/pieza Sensor de presencia de pieza en soporte I:1/3
Retroceso Motor eléctrico horizontal en dirección antihorario O:2/3
E1 Estado 1: avanza pieza hasta proceso de limpieza previa B:3/1
E2 Estado 2: sumersión de pieza en tanque de limpieza previa B:3/2
E3 Estado 3: conteo de temporizador de proceso de limpieza previa B:3/3
E4 Estado 4: se retira pieza del tanque de limpieza previa B:3/4
E5 Estado 5: avanza pieza hasta proceso de preinmersión B:3/5
E6 Estado 6: sumersión de pieza en tanque de preinmersión B:3/6
E7 Estado 7: conteo de temporizador de proceso de preinmersión B:3/7
E8 Estado 8: se retira pieza del tanque de preinmersión B:3/8
E9 Estado 9: avanza pieza hasta proceso de mordenatado B:3/9
E10 Estado 10: sumersión de pieza en tanque de mordenatado B:3/10
E11 Estado 11: conteo de temporizador de proceso de mordenatado B:3/11
E12 Estado 12: se retira pieza del tanque de mordenatado B:3/12
E13 Estado 13: avanza pieza hasta proceso de neutralización B:3/13
E14 Estado 14: sumersión de pieza en tanque de neutralización B:3/14
E15 Estado 15: conteo de temporizador de proceso de neutralización B:3/15
E16 Estado 16: se retira pieza del tanque de neutralización B:3/16
E17 Estado 17: avanza pieza hasta proceso de preactivación B:3/17
E18 Estado 18: sumersión de pieza en tanque de preactivación B:3/18
E19 Estado 19: conteo de temporizador de proceso de preactivación B:3/19
E20 Estado 20: se retira pieza del tanque de preactivación B:3/20
E21 Estado 21: avanza pieza hasta proceso de activación B:3/21
E22 Estado 22: sumersión de pieza en tanque de activación B:3/22
E23 Estado 23: conteo de temporizador de proceso de activación B:3/23
E24 Estado 24: se retira pieza del tanque de activación B:3/24
Etiqueta Descripción Dirección

7. E25 Estado 25: avanza pieza hasta proceso de acelerado B:3/25
E26 Estado 26: sumersión de pieza en tanque de acelerado B:3/26
E27 Estado 27: conteo de temporizador de proceso de acelerado B:3/27
E28 Estado 28: se retira pieza del tanque de acelerado B:3/28
E29 Estado 29: avanza pieza hasta proceso de metalizado electroless B:3/29
E30 Estado 30: sumersión de pieza en tanque de metalizado electroless B:3/30
E31 Estado 31: conteo de temporizador de proceso de metalizado
electroless
B:3/31
E32 Estado 32: se retira pieza del tanque de metalizado electroless B:3/32
E33 Estado 33: avanza pieza hasta proceso de electrodepósito B:3/33
E34 Estado 34: sumersión de pieza en tanque de electrodepósito B:3/34
E35 Estado 35: conteo de temporizador de proceso de electrodepósito B:3/35
E36 Estado 36: se retira pieza del tanque de electrodepósito B:3/36
E37 Estado 37: avanza pieza hasta proceso de enjuague final B:3/37
E38 Estado 38: sumersión de pieza en tanque de enjuague final B:3/38
E39 Estado 39: conteo de temporizador de proceso de enjuague final B:3/39
E40 Estado 40: se retira pieza del tanque de enjuague final B:3/40
E41 Estado 41: se retiran piezas del soporte B:3/41
E42 Estado 42: retroceso del soporte a posición inicial B:3/42
Los tiempos con los que serán programados los temporizadores podrán ser alterados
manualmente si se desea, pero para este programa se manejaran los tiempos máximos para
cada proceso, que se muestran en la siguiente tabla.
# de
temporizador
Proceso Duración (s) Duración (min)
1
Limpieza previa
60 1
2
Preinmersión
300 5
3
Mordentado
900 15
4
Neutralización
360 6
5
Preactivación
300 5
6
Activación
300 5
7
Acelerado
60 1
8
Metalizado electroless
900 15

8. 9
Electrodepósito
60 1
10
Enjuague final
60 1
En el programa de escalera mostrado a continuación los tiempos se encuentran
programados en decimas de minuto.
Grafcet nivel 2
En el GRAFCET nivel 2 se presenta el proceso de acuerdo con los nombres utilizados para
las direcciones de cada variable en LogixPro y por último se muestra el diagrama de
escalera que corresponde al programa obtenido.

10. Diagrama de escalera

19. Características de los componentes eléctricos y electrónicos utilizados
A continuación se muestra una tabla con la descripción de los elementos utilizados en el
programa.
Etiquetas Descripción
B1
Botón pulsador normalmente abierto
S0, Sa, Sb, S11
Sensores de contacto
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10,
c/pieza, s/pieza Sensores fotoeléctricos de retroreflexión
Avance, Bajar, Subir, Retroceso
Motores eléctricos
T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10
Temporizadores de retraso a la conexión
Paro1, Paro2, Paro3, Paro4
Botones pulsadores de paro de emergencia
tipo hongo de color rojo
Selección del PLC
El PLC utilizado será de la marca Allen Bradley, para que este pueda ser programado
mediante el programa de LogixPro. El modelo será el Micrologix 1100; debido a que,
cuenta con las características suficientes para el presente proyecto.
Las características más importantes para su selección son las siguientes:

20.  Capacidad para 32 entradas digitales
 Consumo de potencia de 46VA
 Corriente máxima de alimentación de 25/40A (para 120V o 240V
respectivamente)
 12 salidas a relevador
 Humedad relativa de 5 a 95%
 Voltaje de línea de 120/240V de CA
 Temperatura de operación entre -20 y 65°C
 Temperatura de almacenamiento de entre -40 a 85°C
 Capacidad para 40 temporizadores
 Capacidad para 32 contactores
 Puerto de comunicación serial RS-232-C
 Capacidad para 737 palabras de instrucción
Selección de los sensores
Se utilizan 4 sensores de contacto para los finales de carrera debido a son más baratos y
también 11 sensores fotoeléctricos (en el caso de las señales c/pieza y s/pieza serán dadas
por un mismo sensor).
Los sensores de final de carrera son de la marca ABB, modelo LSP43,tienen las
características siguientes:
 Temperatura de ambiente de operación de -25 a 70°C
 Cumple con normas IEC 60947-1 y EN 60947-1
 Durabilidad mecánica de 10 millones de maniobras
 Corriente nominal de funcionamiento de 3A @ 120V o 1.5A @ 240V

21. Los sensores fotoeléctricos son retroreflectivos marca OPTEX, modelo CX-493 ytienen las
características siguientes:
 Alcance nominal de 3m
 Voltaje de alimentación de 12 a 24V de CC
 Salida NPN
 Tiempo de respuesta 1ms o menor
 Temperatura ambiente de -25 a 55°C
 Elemento emisor LED rojo
Selección de botones
Se ocuparan 4 botones pulsadores de paro de emergencia normalmente cerrados de color
rojo marca Euchner serie ES-XW:
 Temperatura de operación de -25 a 55°C
 Tensión de aislamiento de referencia de 250V
 Corriente de activación @ 24V de 15mA
 Corriente térmica convencional de 1A
Se ocupara un botón pulsador rasante de inicio, marca Schneider con las siguientes
características:
 Color verde
 Temperatura de operación de -25 a 70°C
 Límites de tensión de 24 a 120V
 Serie XB4-BA31

22. Selección de temporizadores
Se ocupan 10 temporizadores de retraso a la conexión de la marca Coel, modelo AEG.
 Voltaje de alimentación de 24V
 Consumo de 3VA
 Temperatura de operación de 0 a 50°C
Selección de contactores
Se necesitan 4 contactores, 2 por cada motor, debido a que se necesita invertir el giro de los
mismos. La marca de estos es ABB, serie A145.
 Potencia máxima a transmitir de 3hp @220V
 Bobina de accionamiento de 110 a 127V de AC
 Corriente nominal de 25A @ 220V

23. Referencias
 Paredes V. Jorge D. Proceso de galvanización en polímeros utilizando los equipos
de la FIME. Escuela politécnica del ejército.
 Mestiza J. Carlos A. Proyecto para la creación de una empresa de galvanoplastia.
UNAM, Facultad de química.
 Balcells Josep y Romeral José L. Autómatas programables. Alfaomega Marcombo.
 Martínez O. Carlos A., et al. Propuesta de actualización de una planta piloto de
galvanoplastia con un sistema automático. Instituto Politécnico Nacional.
 Bahena G. Alberto A., et al. Automatización del proceso de galvanizado. Instituto
Politécnico Nacional.