EPS_PTAR_YUNGUYO_CONTROL_AUTOMATIZACION

1. Encabezado: DIAGNOSTICO DE LA FUNCIONALIDAD DE PTAR-YUNGUYO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA FECHA:
CALIFICACION
DOCENTE: ING. LENIN PAREDES MAMANI N° DE PAGINAS:
DIAGNOSTICO DE LA FUNCIONALIDAD INTEGRADA DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE YUNGUYO
Lourdes Mamani Puma
Narváez Ttito Yoni
Neyra Polo Dayana
Mazco Velásquez Pamela Maribel
Menacho Valeriano Yanet Melissa
UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y FORESTAL
Dirigido al ING. LENIN PAREDES MAMANI

2. 1
Del curso de ingeniería de control y automatización
Contenido
OBJETIVOS .............................................................................................................................. 3
DESCRIPCION DEL PROYECTO........................................................................................... 3
PLC (contador lógico programable)....................................................................................... 3
PLC (Allen Bradley) ............................................................................................................. 3
Descripción del PLC logo 230RC siemens........................................................................ 4
PAC (Controladores de automatización programables)......................................................... 4
HMI (Interfaz Hombre-Máquina). ......................................................................................... 4
TRATAMIENTO SECUNDARIO ........................................................................................ 5
TRATAMIENTO DE LODOS .............................................................................................. 6
ENTRADAS Y SALIDAS......................................................................................................... 6
ENTRADAS Y SALIDAS........................................................................................................ 6
TRATAMIENTO PRIMARIO........................................................................................... 6
TRATAMIENTO SECUNDARIO ..................................................................................... 8
TRATAMIENTO TERCIARIO......................................................................................... 9
TRATAMIENTO DE LODOS.......................................................................................... 10
DIAGRAMA DE BLOQUES.................................................................................................. 12
DISEÑO DE LA PLANTA...................................................................................................... 12
FUNCIONAMIENTO.............................................................................................................. 12

3. 2
ETAPA PRIMARIA: ............................................................................................................. 12
Captacion:............................................................................................................................ 12
Cámara de rejas de retención de solidos:............................................................................ 12
Tablero de distribución:....................................................................................................... 13
Tablero de mando remoto equipo compacto: ...................................................................... 13
Sistema de cribas o equipo compacto:................................................................................. 14
ETAPA SECUNDARIA ...................................................................................................... 15
Aireacion:............................................................................................................................. 15
Sedimentación:..................................................................................................................... 15
DETERMINACION DE LAS CONSTANTES DEL CONTROLADOR............................... 19
Constantes de ingreso........................................................................................................... 19
Constantes de salida ............................................................................................................. 20
DESCRIPCIÓN DE BLOQUES PID ...................................................................................... 20
Descripción para la PTAR-Yunguyo ................................................................................... 20
CONCLUCIONES...................................................................¡Error! Marcador no definido.
BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………...22

4. 3
OBJETIVOS
 Reconocer la funcionalidad los equipos automáticos de control de proceso de
purificación de las aguas residuales generadas por la población de Yunguyo.
 Reconocer la estructura del funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas
residuales de Yunguyo.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Para realizar la automatización de la PTAR - Yunguyo, se utilizó un sistema de control
SCADA lo cual consiste en la transmisión de datos en tiempo real. Este sistema SCADA
PLC (contador lógico programable)
Se define como un dispositivo electrónico digital que una memoria programable para guardar
instrucciones y llevar a cabo funciones lógicas de configuración de secuencia, de sincronización,
de conteo y aritméticas, para el control de maquinaria y procesos.
PLC (Allen Bradley)
A principios de Allen Bradley programado con RSLogix 5
y RSLogix 500 tiene capacidad para almacenar archivos de
E / S y otros valores internos. Estos archivos de datos

5. 4
distintos sólo podían sostener un tipo de datos. Un tipo de datos define el formato y el tamaño
del valor almacenado.
Descripción del PLC logo 230RC siemens
Tiene las siguientes funciones
 Control
 Unidad de operación y visualización
 Fuente de alimentación
 Interfaz para módulos de programas y cables para computadora
 cantidad de entradas y salidas según médelo
El LOGOS 230 RC cuenta con 6 entradas digitales 4 salidas digitales y una tensión de
PAC (Controladores de automatización programables)
Los PAC son utilizados para el control de procesos, adquisición de datos, monitoreo remoto,
visión artificial y control de movimiento. Debido a que los PAC son versiones para usos
especiales de las PC, comparten las capacidades de red a través de redes estándar como es el
Ethernet con sus semejantes. Los PAC son capaces de funcionar como un nodo de computación
completa y compleja en una red distribuida, y como tal, han tenido éxito en extinguiendo la línea
entre los dispositivos de control programables y dispositivos similares con un funcionamiento
anteriormente superiores, tales como controladores de campo DCS y SCADA Unidades
Terminales Remotas (RTU).
HMI (Interfaz Hombre-Máquina).
La función de los HMI consiste en mostrar información operativa en tiempo real y casi en
tiempo real. Proporcionan gráficos de procesos visuales que aportan significado y contexto al
estado del motor y de la válvula, niveles de depósitos y otros parámetros del proceso.

6. 5
Suministran información operativa al proceso, y permiten el
controlar y la optimización al regular los objetivos de producción
y de proceso.
ELEMENTOS UTILIZADOS
Centro de control sistema – SCADA
Tratamiento primario
Sensor ultrasónico U53 (caudal)
Sensores de nivel (tamiz) ZCKM1-8B213 (Schneider
Sensor de (control de grasas) ZCKM1-8B213 (Schneider
Válvula seleneoide
motor de tamiz
motor de control de grasas
Conexión al PLC (Allen Bradley)
Entradas
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Sensor de nivel
Sensor de lodos
Sensor de DBO
Sensor de temperatura y solidos totales
3 Válvula solenoide (purga de aire)
Bomba de lodos

7. 6
Conexión al PLC (Allen Bradley)
TRATAMIENTO DE LODOS
Equipos de flujo
Sensor analógico DBO
Actuador de espumas
Sensor de caudal metro
Motor lober
Conexión al PLC (LOGO 230 Siemens)
2 entradas digitales
2 salidas digitales
ENTRADAS Y SALIDAS
ENTRADAS Y SALIDAS
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tabla 1
Entradas del tratamiento primario
ENTRADAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN

8. 7
Sensor ultrasónico (caudal) U53 ultrasonic PLC MASTER
(Allen Bradley)
Sensor de nivel (tamiz) ZCKM1-8B213
(Schneider)
Sensor de (control de grasas) ZCKM1-8B213
(Schneider)
Fuente de elaboración propia
Tabla 2
Salidas del tratamiento primario
SALIDAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
Válvula seleneoide U53 ultrasonic PLC MASTER
(Allen Bradley)
motor de tamiz
motor de control de
grasas
Fuente de elaboración propia
Tabla 3
Relación entre entradas y salidas
ENTRADAS SALIDAS CONEXIÓN
Sensor de nivel (tamiz) Válvula seleneoide PLC MASTER
(Allen Bradley)
motor de tamiz
Sensor de nivel (control
de grasas)
motor de control de grasas
Fuente de elaboración propia

9. 8
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Tabla 4
Entradas del tratamiento secundario
ENTRADAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
Sensor (DBO) ZCKM1-8B213
(Schneider)
PLC MASTER
(Allen Bradley)
Sensor (Temperatura y
solidos totales)
ZCKM1-8B213
(Schneider)
Sensor de nivel
(Decantación)
U53 ultrasonic
Sensor (lodos) U53 ultrasonic
Fuente de elaboración propia
Tabla 5
Salidas del tratamiento secundario
SALIDAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
3 Válvula seleneoide
(Purga de aire)
PLC MASTER
(Allen Bradley)
2 Lovers de 150 HP
(Sopladores)
NVAR 225
S/m2
2 Lovers de 50HP
(Sopladores)
NVAR 225
S/m2
Bomba de lodos
sumergible

10. 9
Fuente de elaboración propia
Tabla 6
Relación entre entradas y salidas
ENTRADAS SALIDAS CONEXIÓN
Sensor (DBO)
Sensor (Temperatura y
solidos totales)
Sensor de nivel
(Decantación)
Sensor (lodos)
3 Válvula seleneoide
(Purga de aire)
2 Lovers de 150 HP
(Sopladores)
2 Lovers de 50HP
(Sopladores)
Bomba de lodos
sumergible
PLC MASTER
(Allen Bradley)
Fuente de elaboración propia
TRATAMIENTO TERCIARIO
Tabla 7
Entradas del tratamiento terciario
ENTRADAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
Sensor ultrasónico (caudal) U53 ultrasonic PLC MASTER
(Allen Bradley)
Fuente de elaboración propia
Tabla 8
Salidas del tratamiento terciario
SALIDAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
Bomba sumergible U53 ultrasonic PLC
(Desinfección)

11. 10
Fuente de elaboración propia
Tabla 9
Relación entre entradas y salidas
ENTRADAS SALIDAS CONEXIÓN
Sensor ultrasónico
(Caudal)
Bomba sumergible PLC (Desinfección)
Fuente de elaboración propia
TRATAMIENTO DE LODOS
Tabla 10
Entradas del tratamiento de lodos
ENTRADAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
Sensor (DBO) U53 ultrasonic PLC LOGO230OR
(SIEMENS)
Sensor (Caudalimetro) ZCKM1-8B213
(Schneider)
Fuente de elaboración propia
Tabla 11
Salidas del tratamiento de lodos
SALIDAS DIGITALES ANALOGICAS CONEXIÓN
Actuador de
espumas
U53 ultrasonic PLC LOGO230OR
(SIEMENS)

12. 11
motor LOVERS
(aireación de lodos)
NVAR 225
S/m2
Fuente de elaboración propia
Tabla 12
Relación entre entradas y salidas
ENTRADAS SALIDAS CONEXIÓN
Sensor (DBO)
Sensor (Caudalimetro)
Actuador de
espumas
PLC LOGO230OR
(SIEMENS)
motor LOVERS
(aireación de lodos)
Sensor de nivel (control
de grasas)
motor de control de grasas
Fuente de elaboración propia

13. 12
DIAGRAMA DE BLOQUES
DISEÑO DE LA PLANTA
FUNCIONAMIENTO
ETAPA PRIMARIA:
Captacion:
Se encontró un sensor ultrasonic (sensor de caudal):
Cámara de rejas de retención de solidos:
Tiene como finalidad retener todo los componentes inorgánicos Como son polímeros, restos
de desperdicios.

14. 13
Tablero de distribución:
Distribuye información al tablero de mando equipo compacto
Tablero de mando remoto equipo compacto:

15. 14
Sistema de cribas o equipo compacto:
Tiene Como finalidad retener solidos finos solidos gruesos aceitas y grasas y la arena. De
tamaño superior 0.200mm que se elimina el 90% provenientes de las aguas residuales.
En el sistema de cribas o equipo compacto se encontró
- 2 Sensores: tamiz y de grasas.
- válvula selenoide,
- 2 motores : tamiz y control de grasas

16. 15
ETAPA SECUNDARIA
Los taques ISEAS: Están separados por una pared deflectora el ingreso de aire se constante
 2 sopladores de aire 150 Hp empresa Delcrosa
 2 sopladores de aire 50 Hp para lodos
Aireacion:
Conformado por el suministro de aire que permite el accionar de las bacterias degradan la
materia orgánica que existe en el agua residual que permite remover 99 % carga orgánica
Sedimentación:
Filtración conformada se produce bajo la acción de la gravedad,

17. 16
Decantación:
Sistema de Separación de mezclas heterogéneas, se separa un sólido o líquido más denso de
otro fluido menos denso y que por lo tanto ocupa la parte superior de la mezcla
En los tanques ISEAS se encuentran:
- Sensor de nivel
- Sensor de lodos
- Sensor de DBO

18. 17
- Sensor de temperatura y solidos totales
- Válvula solenoide
- Actuador de bomba de lodos
LINEA DE LODOS:
Tratamiento de lodos:
El sistema espesamiento de lodos es reducir el volumen agua líquida de lodo. El agua residual
separada es llevada a la Cámara de bombeo, y esta a su vez la impulsa hacia los filtros
El lodo en el espesador luego es enviado al taque digestor de lodos para siguiente manera ser aireada
por medio de sopladores una vez terminado el proceso el es enviada a la sala de deshidratación para
ser decantado con reactivos orgánicos polímeros.

19. 18
Al salir el lodo del decantador centrifugo sale totalmente deshidratado del 20% estos lodos pueden ser
reutilizados para el mejoramiento de suelos o una disposición final.
- Equipo de flujo ( distribuye caudal de lodos)
- Sensor analógico de DBO
- Actuador de espumas
- Sensor de caudalimetro
- PLC LOGO! 230RC (SIEMES) (2 entradas digitales y 2 salidas digitales)
DESINFECCION:

20. 19
Tienen como propósitos eliminar la carga orgánica remanente del tratamiento secundario,
eliminar microorganismos patógenos, color y olor indeseables, así como remover detergentes,
fosfatos y nitratos residuales, que ocasionan espuma y eutrofización. La desinfección se lleva a
cabo para reducir el número de organismos patógenos vivos en el agua.
- Sensor de caudal
- Bomba sumergible
- PLC Allen Bradley:
DETERMINACION DE LAS CONSTANTES DEL CONTROLADOR
Las constantes de los PLC y PAC presentes se determinan de manera experimental para un
sistema de lazo cerrado (realimentado) como es el caso del PTAR –Yunguyo, las constantes
dependen del proceso que va a ejecutar cada controlador.
Las contantes para el PLC de la línea siemens, de la marca LOGO 230rc con sus salidas y
entradas ya mencionadas, fueron recogidas por los sensores (caudal de entrada y salida,
condiciones de ingreso para su desinfección y condiciones de salida), ITT (como control del
desarenador) y sopladores (aireación y decantación). Y algunas de las constantes identificadas
fueron:
Constantes de ingreso
Caudal de ingreso: Max = 56 L/s, Min = 25.5 L/s
Solidos suspendidos totales: 300 mg/L
DBO: 330 mg/L

21. 20
Constantes de salida
Caudal de salida: 45 L/s
Solidos suspendidos totales: 2 mg/L
DBO: 4mg/L
DESCRIPCIÓN DE BLOQUES PID
Un controlador PID es un mecanismo de control por retroalimentación ampliamente usado en
sistemas de control industrial. El algoritmo del control PID consiste en 3 parámetros distintos: el
proporcional, el integral el derivativo.
Valor: proporcional depende del error actual.
Integral: depende de los errores pasados
Derivativo: es una predicción de los errores futuros.
Descripción para la PTAR-Yunguyo
GLI: sensor U53 Ultrasonic (mide el caudal)
PC : Micro PLC (implementado en un tablero de mando remoto de equipo compacto)
S
S

22. 21
SD: Sopladores y Difusores NVAR 225 S/m2 HZ: 60 HZ: 50
PLC: Simulador PLC LOGO 230rc
S: electroválvula ñ
AI: Sistema de aireación
D: decantador centrifugo (SITRANS F M MAG 5000)
ITT: tablero de mando remoto hacia el tablero ICEAS (con sensores incluido.
UV: desinfección una DBO (Demanda Bioquímica de Oxigeno) de 4 mg/L, y con SST
(Solidos Suspendidos Totales) menores a 2 mg/L, cumpliendo con las exigencias de las normas.
AC: Actuador (bomba que permite centrifugar por el decantador)
PG: Paletas gravitacionales para espesador de lodos
Todo esto es controlado por el sistema SCADA en el sector de aguas y lodos residuales, el
software de scada ayuda a supervisor la operación de las unidades de telemetría remota (Remote
Telemetry Units, RTU) y los controladores lógicos programables y (Programmable Logic
Controllers, PLC) y gestiona la información generada a lo largo de los procesos de tratamiento
de aguas.
CONCLUSIONES
La PTAR Yunguyo es una de las modernas edificaciones en el Perú, y la única en la región de
puno. Su eficiencia se basa en la automatización de todos sus procesos mediante el sistema
SCADA, cada proceso.
Si se va a investigar acerca de las aplicaciones de estas técnicas de tratamiento de aguas
residuales, se debe elaborar un estudio de los resultados que se han obtenido en el o en los
proyectos que se toman como referencia, esto con el propósito de tener claro la eficacia y

23. 22
eficiencia de esas aplicaciones en determinados situaciones geográficas, ya que los resultados
pueden variar de un lugar a otro.
BIBLIOGRAFÍA
• SUNASS. Diagnostico situacional de las plantas de tratamiento de aguas residuales en el
ámbito de las entidades prestadoras de servicios de saneamiento.
• Silva, H., 2006. La situación regional del saneamiento en América Latina. Organización
Panamericana de la Salud. URL: http://www.imta.gob.mx/gaceta/ anteriores/g23-03-
2009/situacion-saneamientolac.pdf.
• Sánchez, J., 2009. Tratamientos de Aguas Residuales R.S. Ramalho. Universidad
Autónoma del Estado de México Toluca, México.
• Reynolds, A. 2002. “Tratamiento de Aguas Residuales en Latinoamerica.Tesis de
Dsoctorado, Arizona, EE.UU