CONTROL AUTOMÁTICO DE LA PRODUCCIÓN INDUSTRIAL DETÉ NEGRO

Daniela Restrepo Arismendi1 Elsa Milena Pico Castaño2 & Valeria Román Restrepo3

drestr89@eafit.edu.co1

epico@eafit.edu.co2

vromanr@eafit.edu.co3

I. INTRODUCCIÓN

Tang Song Tea es una compañía colombiana dedicadaa la producción y comercialización de té negro con altosestándares de calidad. El proceso de la compañía parte desdela recepción de la materia prima (brotes de la planta de téCamelia Sinesis), proveniente desde el Norte del Valle deCauca, Colombia, luego de esta recepción comienza la etapade marchitamiento donde la hoja es sometida a condicionesespecíficas de temperatura con el objetivo de reducir elcontenido de humedad y cambios en la permeabilidad quetendrán un efecto directo en la fermentación de la planta.Posterior a esto se comienza la maceración donde se formanvarios tamaños y formas de partículas granulares de té,teniendo ya el tamaño indicado de las hojas se pasa a lafermentación donde se desarrollan las características especí-ficas del té, se elimina luego toda la humedad de la hoja delté fermentada a través de un proceso de secado, finalmentese lleva a un tamiz, para hacer la clasificación del tamaño dehojas de té que luego se pasarán a un proceso de empacadopara su distribución. El té es la segunda bebida más con-sumida del mundo, junto al agua, según informes recientes(2018) del Grupo Intergubernamental sobre el Té (GIG) dela FAO la demanda mundial de té negro ha venido creciendoen los últimos tiempos, aumentó un 4,4 % anual durante laúltima década para llegar a 5,73 millones de toneladas en2016”. (2) Este aumento también ha sido el resultado de unamayor conciencia en los beneficios que el té trae a la saluddel consumidor, considerando los efectos negativos que tienelas bebidas carbonatadas, el té se está convirtiendo en un granbeneficiario a medida que disminuyen las ventas de bebidasdietéticas, bebidas basadas en leche y frutas [2]. Aunque losprincipales productores de té se encuentran en el continenteasiático, en Colombia ha ido tomando mucha fuerza estetipo de mercados, informes de ProColombia expresan que enel país hay ventajas competitivas como algunas condicionesdemográficas, lo que es un valor agregado para productoresnacionales, además de las diversificaciones y adecuacionesdel producto según las nuevas tendencias del mercado, afirmala presidenta de ProColombia. [3] La demanda del consumode té en el país ha ido ganándose un espacio en el mercado,al punto te comenzar a competir con el café gracias asus propiedades benéficas como antioxidantes, diuréticas,entre otras. Su consumo se ha convertido en un sinónimo

tranquilidad, bienestar para el cuerpo y la mente, agregadoa la tendencia actual de la población de comenzar a adquirirhábitos más saludables, que tengan efectos positivos sobresu salud, son estas razones las que han hecho este nicho demercado vaya en aumento. [4] Tang Song Tea está dirigidotanto a empresas y tiendas que promuevan el consumo deestas bebidas, que no solo comercialicen el producto comouna simple bebida, sino que el quién la compre conozcay aprenda sobre las propiedades que esta bebida trae. Elobjetivo es que esa población que busca hábitos de vidasaludables pueda encontrar una bebida de alta calidad, que leproporcione además de los beneficios para su organismo unsentido más holístico al consumirla, donde se vaya creandouna cultura entorno al consumo del té. Para la producciónde té es necesario establecer diversas condiciones para queéste pueda conservar sus propiedades, lo que implica quesus procesos sean muy estandarizados para obtener siemprela misma calidad de té. Garantizar las condiciones de temper-atura, humedad y presión es fundamental para obtener unascaracterísticas específicas y que se logre una fermentacióny secado correcto, es decir, que para que el té conservesus atributos de aroma, color y sabor se debe comenzara implementar métodos que aseguren estos resultados, loque implica dejar a un lado los métodos ortodoxos para elprocesado del té y se automaticen nuevos procesos teniendoen cuenta que uno de los objetivos es comercializarlo yexportarlo, se deben tener las herramientas para entrar acompetir en el mercado con una propuesta de calidad tantoen el producto como en los tiempos de producción.

A. Objetivo general:

Optimización del proceso para la elaboración de té negroen la planta de producción, desde la recepción de la planta deté hasta el producto final empacado para su comercialización

B. Objetivos específicos:

• Estandarización de las condiciones de temperatura,presión y humedad de cada uno de los subprocesos de laplanta de producción de té.

• Determinar la cantidad de controladores lógicosprogramables a incluir en el proceso a automatizar.

• Definir el número de sensores y actuadores necesariosen cada uno de los subprocesos que se requieren automatizar.

II. PROCESO A AUTOMATIZAR

En la compañía Tang Song Tea automatizarán la mayoríade los procesos involucrados en elaboración de té negroen la planta de producción, comenzando por la recepciónde las hojas de té, que pasarán a través de una bandatransportadora con sensores de presencia, esto con el finde evitar el movimiento de la banda y el gasto energéticomientras no se esté transportando la materia prima (planta deté). Al poner la banda transportadora se evita que haya unapersona realizando este transporte de material, que podríatomar más tiempo; al pasar al siguiente proceso de mar-chitamiento van directamente desde la banda hasta el canalcerrado, donde se deposita las hojas de té para comenzara retirar la humedad, se colocan sensores que determinenla humedad cuando se reciben las hojas y la humedad ala que deben llegar, sensores de temperatura (indicando latemperatura máxima de secado) y de tiempo para que indiquecuando para pasar al siguiente proceso según las condicionesdadas, evitando así que un operario deba estar midiendoconstantemente las condiciones para continuar. Luego dedel marchitamiento se pasa a una maquina llamada CTCque hace varios subprocesos en uno, controlando todas lascondiciones a partir de sensores de humedad, velocidady de peso, esta máquina realiza en un solo equipo elaplastamiento, desgarro y rizo de las hojas, sustituyendo eltrabajo manual que se ha realizado por años para efectuarel procedimiento de maceración. Para la fermentación de lashojas ya maceradas se llevan a un tanque de fermentacióndonde también hay sensores que de humedad, temperaturay tiempo que controlan sin necesidad de una supervisiónhumana cuando se han cumplido las condiciones exactas defermentación, pasando automáticamente al proceso de secadoque se automatizará con sensores de presión, temperatura ytiempo, evitando el uso de secadores manuales, y que se debaestar midiendo la temperatura constantemente para saber siestá totalmente seco, de allí pasa al tamizaje donde unossensores de velocidad controlan el movimiento a las rpm(revoluciones por minuto) requeridas para que se pueda daruna correcta separación de las hojas de té, por último elproceso de empacado con sensores de peso para controlarla cantidad exacta que debe ser empacada y sellada en cadabolsa para su comercialización. Es importante aclarar que elpaso de uno a otro subproceso se realiza a través de bandastransportadoras con sensor de presencia, como se mencionóal principio y en algunos casos son sensores que detectanmateriales ferrosos para evitar que se vaya alguna traza dematerial de algún equipo del proceso. Estas automatizacionesse realizan con el fin de que el proceso cumpla lo másaltos estándares de calidad para ser comercializado, al tenersensores y equipos que midan y controlen todas las variablesse hacen innecesario la intervención humana para evaluarcada condición de los procesos, donde que pueden llevara cometer errores, además de las demoras en los tiempos

que puede tardar tomar cada muestra y asegurar que elproceso es siempre igual, los descansos y demás condicionesque implican una constante intervención de algún operario.Una razón adicional para tomar esta decisión es el tema decostos, donde a largo plazo se estará ahorrando en temas decontratación. Como se expresó anteriormente en Colombiahay poco recorrido en cuanto al cultivo y producción deté, por lo que los métodos de la producción eran muyartesanales, hoy en día esta industria ha ido tomando másfuerza mejorando así sus procesos. Sin embargo, aún quedamucho por hacer para optimizar los procesos productivosdel té, teniendo en cuenta que uno de los objetivos de lacompañía es lograr producir un té de alta calidad que puedaser de exportación, implica que la compañía debe tenerprocesos más automatizados, con el fin de que haya unaestandarización en lo que se produce y que el tema logísticoen cuanto al trasporte y la comercialización no se veaafectado por operaciones manuales. En el presente informese explicará detalladamente cuál es el proceso que realizarála compañía para la automatización y estandarización en laproducción de té negro, haciendo énfasis en cada uno delos subprocesos (descripción del proceso), las maquinariasy demás equipos, las tecnologías que estos tendrán (Instru-mentación), las variables que se controlarán y el paso a pasodel diseño para la implementación un controlador lógicoprogramable que será el encargado de convertir Tang SongTea en una compañía totalmente automatizada

III. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Para la elaboración del té negro, a partir de la materiaprima, se lleva a cabo un proceso productivo que incluye:Marchitamiento, maceración, fermentación, secado ytamizaje, dando lugar al producto terminado que escomercializado en el mercado.

Este es un proceso de ingeniería donde es importante elmaterial seleccionado para los equipos dado que se debecumplir en la operación las normas FDA y BFR que hablandel contacto con alimentos.

Como se puede apreciar en la figura 1, el procesoproductivo del té se subdivide en los siguientes subprocesos:

Entrada de materia prima:Primero se da laardua selección y recolección de hojas y brotes, las cualesentran al proceso para ser debidamente tratadas.

Marchitado:Las hojas de té entran por medio deuna banda transportadadora, al proceso de marchitamiento,donde se hace evaporar el agua de las hojas aún ásperas,quitándoles gran porcentaje de su humedad.

Maceración:Las hojas que salen con menos porcentajede humedad del proceso de marchitamiento pasan a lamáquina CTC, donde mediante rodillos de enrollado, lashojas - aún verdes - se rompen, hasta que se segregan almáximo posible y sólo esto es lo que pasa al proceso de

fermentación.

Fermentación:Este proceso de oxidación inicia conel comienzo de la compresión. Las hojas se extienden porunas 2/3 horas en total sobre estantes amplios en capas de10-15 centímetros, adicionalmente se humedecen con aguaa una temperatura de 40oC. De este modo, la hoja coge uncolor entre pardo-rojizo y marrón y despliega por primeravez su aroma singular.

Secado:Cuando la fermentación llega a su culminación,el material que sale de dicho proceso es colocado encima deunas cintas transportadoras de metal, posteriormente pasapor la máquina de secado. En dicho proceso las hojas cogenun color marrón oscuro.

Tamizaje:El té elaborado se separa mediante tamicesmecánicos en los grados comunes en el comercio.

Empaquetado:Antes de empacar el té, es necesariopesar después del proceso de tamizaje, en aras de sabercon exactitud la cantidad que debe de ir por bolsa de té negro.

IV. LAYOUT DE LA EMPRESA

Fig. 1. Layout de la empresa

Estudiar y definir la mejor distribución en planta resultavital para que se de un óptimo flujo de materiales, el cualha de tener en cuenta una coherencia que los haga avanzarsin desvíos excesivos o sectores de espera innecesarios [1].

El diseño del layout de la planta (Ver Figura 2) consistióen la integración de las diferentes áreas funcionales, lo quepermitió destacar las principales áreas a considerar en dichodiseño.

Las partes importantes del diseño son:

1. Oficina: Ubicada al inicio, dado que es la puertade ingreso a la planta. Acá se maneja comex, logísticay gerenciamiento, se toman las decisiones de compras,producción y comercialización.

2. Equipo de marchitadora y enruladora: Este poseee unespacio de circulación amplio, lo que permite rapidez en lostiempos de operación, evitando cuellos de botella o cruces

conflictivos de flujos de proceso.

3. Zona de fermentación: Esta se encuentra sin ningunaotra máquina debido a que es un proceso que requiere másvariables de entrada y un control de flujo continuo quepuede realizarse por un operario de la planta.

4. Secado: Es una zona donde se tienen en cuenta lasnormas ambientales vigentes para evitar cualquier tipode contaminación en el prodcuto terminado, esta es unaprimera etapa de control calidad.

5. Tamizaje: Es una zona abierta donde se tienen encuenta las normas de seguridad básicas para el manejo delequipo y el producto como tal, los residuos se pasan areproceso y el producto con las características esperadaspasa a empecado y almacenamiento para su posteriorcomercialización.

6. Empacado: Es una bodega con amplios espacios decirculación, dado que de acá sale el producto terminado hacialos almacenes. En esta se etiqueta en bolsas y se empaca encajas según peso por el cual se saca al mercado.

V. INSTRUMENTACIÓN

Fig. 2. SCADA del proceso

Fig. 3. Diagrama de flujo del proceso

Según lo observado en la figura 2. que corresponde al dia-grama de flujo del proceso de producción de té negro se tiene:

Banda transportadora: 5 de las 6 bandas transportadoras queson usadas en el proceso tienen un sensor de presenciay como actuador un motor eléctrico, otra de las bandastransportadoras que se encuentra entre el proceso maceracióny fermentación tiene además un sensor para detectar mate-riales ferrosos y un motor eléctrico como actuador. En totallas bandas transportadoras tienen 12 sensores de presencia,1 sensor de detección materiales ferrosos y 6 actuadores.Marchitamiento: 3 sensores (humedad, temperatura y tiempo)y 2 actuadores (motor eléctrico y resistencia eléctrica). Mac-eración: 3 sensores (humedad, velocidad y peso) y 1 actu-ador (motor eléctrico). Fermentación: 3 sensores (humedad,temperatura y tiempo) y 1 actuador (resistencia eléctrica).Secado: 3 sensores (temperatura, tiempo y presión) y 2actuadores (motor eléctrico y resistencia eléctrica). Tamizaje:1 sensor (velocidad) y 1 actuador (motor eléctrico). Empa-quetado: 1 sensor (peso) y 1 actuador (motor eléctrico).Para la elección de los PLC se decidió usar la referenciaFX3G-24MR/DS, el cual es DC (digital conversor), cuentacon 14 entradas y 10 salidas. Para automatizar el proceso deproducción de té se requieren de 39 entradas y 17 salidasen todos los procesos, donde se necesitan 3 PLC, que sedividirán en marchitado y fermentado, secador, banda imány macerado y el ultimo tendrá las bandas regulares, el tamizy la empacadora. La ventaja de usar 3 PLC es que disminuyecostos comparado con utilizar un PLC en cada proceso,debido a que los procesos de Tang Sang Tea no tienenmuchas entradas entonces se desperdiciaría capacidad de losPLC.

Los sensores de humedad, presión, detección de materialesferrosos, temperatura, tiempo, velocidad y peso usan señalesanálogas, por lo que es necesario para estos equipos unsistema de adquisición ADC, ya sea que venga incluido oen el dispositivo o se deba poner de manera externa. Elsensor de presencia cuenta con una señal digital, que nonecesita de sistemas de adquisición.

Ambos actuadores , tienen señal digital, es decir, nonecesitan un sistema de adquisición.

VI. PROTOCOLO

A. DETALLES DE LOS PROCESOS

BANDA TRANSPORTADORA1. La banda transportadora comienza con el motor

apagado (m_bani), las hojas de té llegan a la bandatransportadora, allí se activa inbani y m_bani se enciende.

2. La banda transportadora se detiene cuando en lossensores inbani y outbani no se detecta ninguna señal por15 segundos.

Justificación: Los sensores inbani y outbani detectanpresencia a la entrada y a la salida de la banda transportadora,lo que permite que esta funcione solo cuando hay hojas deté que transportar.

MARCHITADOR

1. Este proceso comienza con ambos actuadores apagado,se enciende la marchitadora con una señal startmar que déinicio al proceso.

2. El proceso comienza cuando los sensores detemperatura - tminmar tmaxmar - y humedad - hminmarhmaxmar detectan las condiciones en las que se recibieronlas hojas. Para comenzar a adecuar estas variables en losrangos establecidos se activa la resistencia r_mar para quela temperatura logre estar entre tminmar y tmaxmar. Almismo tiempo se activa el motor m_mar que acciona eldeshumidificador para lograr que la humedad esté entrehminmar y hmaxmar.

Justificación: Al iniciar el proceso en esta máquina sedebe considerar que todas las hojas que llegan al procesodependen de las condiciones climáticas por lo que no sepuede asumir una temperatura o humedad establecida, esnecesario adecuarla y que comience como si la máquinaestuviera fría y viniera de estar en un ambiente muyhúmedo, para que de esta manera pueda garantizar quellegue a estar entre los rangos requeridos.

3. Mientras estén r_mar y m_mar activado, si el sistemadetecta que la temperatura ha llegado a tmaxmar se apagala resistencia r_mar, y el motor m_mar continúa encendido.

4. Mientras estén r_mar desactivado y m_mar activadosi los sensores detectan que no se ha llegado a tminmar yya se llegó a hmaxmar se desactiva el motor m_mar y laresistencia r_mar.

5. Mientras estén r_mar activado y m_mar desactivado, siel sensor de humedad detecta que el sistema no se encuentraen hminmar, se activa nuevamente los dos actuadores r_mary m_mar.

6. Mientras estén r_mar y m_mar activado, si el sistemadetecta que la humedad ha llegado a hmaxmar se apaga elmotor m_mar y se prende la resistencia r_mar.

7. Mientras estén m_mar desactivado y r_mar activado yse ha llegado a tmaxmar y no se ha llegado a hminmar seactiva el motor m_mar y se apaga la resistencia r_mar.

8. Mientras estén r_mar desactivado y m_mar activadosi los sensores detectan que el sistema no ha llegado atminmar se enciende nuevamente el r_mar y m_mar.

9. Si la temperatura y la humedad están en el rangode condiciones establecidas, o si la materia primera ya hacumplido 18 horas en el equipo, el sistema debe apagarse,es decir, los actuadores r_mar y m_mar deben apagarsecuando el sistema recibe una señal stopmar.

Justificación: Es necesario una señal de stop que detengael proceso cuando se detecten condiciones que indiquen quelas variables han llegado al rango permitido para continuaral siguiente subproceso.

10. El canal de del proceso de marchitamientodebe permanecer es cerrado. Justificación: El canalde marchitamiento debe permanecer cerrado ya quelas condiciones climáticas pueden afectar el correctofuncionamiento del equipo y las condiciones en las quellega la materia prima.

11. El proceso continúa de manera indefinida mientras noreciba una señal de stopmar.

MACERADO

1. El proceso empieza con el motor (m_mac) apagado,las hojas de té llegan al macerado, allí se activa inmac ym_mac se enciende.

2. El macerador se detiene cuando en los sensores inmacy outmac no se detecta ninguna señal por 60 segundos.

2. El macerador se detiene cuando en los sensores inmacy outmac no se detecta ninguna señal por 60 segundos.

Justificación: Los sensores inmac y outmac detectanpresencia a la entrada y a la salida del macerador, lo quepermite que este funcione solo cuando hay hojas de té quemacerar

BANDA TRANSPORTADORA CON IMAN

1. La banda comienza con el motor (m_bai) y la luz (led)apagados

2. Si el operario presiona start (startbai) y se enciende unsensor de presencia (inbai) porque ya hay hojas de té a laentrada de la banda se enciende el m_bai

3. Si se activa el detector de metales (iman) se enciendeled y m_bai continúa encendido

4. Cuando el operario ve led encendido debe presionarstop para detener la banda

Justificación: La banda con imán se encuentra despuésde proceso de macerado, donde pueden quedar trazas demetales de los rodillos entonces se necesita que se enciendala luz led para avisarle al operario que debe apagar la bandapara revisar los metales que se encuentren entre las hojasde té.

5. La banda transportadora se detiene cuando en lossensores inbai y el sensor a la salida (outbai) no se detectaninguna señal por 15 segundos.

FERMENTADO

1. Este proceso ocurre en un tanque con un humidificadorque funciona con un motor (m_fer) y una resistencia (r_fer)para calentar y comienza con ambos actuadores apagados.

2. Para que el proceso comience se le debe dar una señalde inicio (startfer) y enciende m_fer y r_fer.

3. Si llega a la temperatura máxima (tmaxfer) debe apagarr_fer y continuar con m_fer encendido, pero si en vez dellegar a la temperatura máxima llega a la humedad máximadebe apagar m_fer y continuar con r_fer encendido

4. Si se encuentra con r_fer encendido y m_fer apagadoy el sensor de humedad mínima (himinfer) deja de dar señalse enciende m_fer y r_fer debe continuar encendido, pero sise apaga hminfer y se llega tmaxfer se debe encender m_fery apagar r_fer

5. Si se encuentra con m_fer encendido y r_fer apagado yel sensor de temperatura mínima (timinfer) deja de dar señalse enciende r_fer y m_fer debe continuar encendido, perosi se apaga tminfer y se llega a hmaxfer se debe encenderr_fer y apagar m_fer.

6. Si el operario da una señal de parar (stopfer) encualquier momento se apaga m_fer y r_fer.

SECADO

1. Este proceso ocurre en un secador que tiene uninstrumento que regula la presión por lo que necesita unmotor (m_sec) y una resistencia (r_sec) para calentar ycomienza con ambos actuadores apagados.

2. Para que el proceso comience se le debe dar una señalde inicio (startsec) y enciende m_sec y r_sec.

3. Si llega a la temperatura máxima (tmaxsec) debeapagar r_sec y continuar con m_sec encendido, pero si envez de llegar a la temperatura máxima llega a la humedadmáxima debe apagar m_sec y continuar con r_sec encendido.

4. Si se encuentra con r_sec encendido y m_sec apagadoy el sensor de presión mínima (pminsec) deja de dar señalse enciende m_sec y r_sec debe continuar encendido, perosi se apaga pminsec y se llega tmaxsec se debe encenderm_sec y apagar r_sec.

5. Si se encuentra con m_sec encendido y r_sec apagadoy el sensor de temperatura mínima (timinsec) deja de darseñal se enciende r_sec y m_sec debe continuar encendido,pero si se apaga tminsec y se llega a hmaxsec se debeencender r_sec y apagar m_sec.

6. Si el operario da una señal de parar (stopsec) encualquier momento se apaga m_sec y r_sec.

TAMIZADO1. Las hojas de té llegan al tamizador, allí se debe oprimir

el botón de start (starttam) para que active el motor (m_tam)ya que esta empieza con el m_tam apagado.

2. El motor se detiene cuando se oprime el botón de stop(stoptam).

Justificación: El motor hace que la máquina se muevade lado a lado para separar los tamaños de hojas de té pormedio de unas mallas que se encuentran instaladas en lamáquina.

EMPACADO1. Esta empieza con ambos motores apagados (m_pue y

m_sel).

2. Cuando el peso se encuentra por debajo del mínimo,es decir, con el sensor de peso mínimo (psminemp) negadose activa m_pue.

3. Cuando se activa el sensor de peso máximo (psmaxemp)se apaga m_pue.

4. Después de transcurrir un segundo se prende m_sel.

5. Después de un segundo se apaga m_sel y comienza denuevo.

Justificación: La empacadora necesita dos motores, unopara abrir una compuerta donde se encuentran las hojas deté listas para ser empacadas y otro donde mueve una garraque sirve para sellar las bolsas de té, debe pasar por lomenos un segundo cuando se activan los motores para evitarque queden hojas de té fuera de la bolsa y entre el sellado.

VII. IMPLEMENTACIÓN

A. INTERFAZ HOMBRE MÁQUINA DEL PROCESO

Fig. 4. IHM de las bandas

Fig. 5. IHM del subproceso de marchitamiento y maceración

Fig. 6. IHM del secador y fermentación

Fig. 7. IHM del tamizaje y empacado

VIII. CONCLUSIONES

Como resultado del control automático de la producciónindustrial de té negro, es posible concluir que la mayoríade los procesos que están incluidos en la elaboración dedicho producto pueden llegar a ser automatizados trayendoconsigo grandes ventajas, tales como: Niveles de calidadóptimos, ahorro de costes asociados a suministro y stock,el tiempo de producción se puede llegar a reducir en unmargen significativo dada la eficiencia y la presición delproceso ya automatizado completamente, una producciónmás flexible, mejora en los flujos de datos. Todo lo expuestoanteriormente aumenta en gran medida la competitividaden el mercado frente a otros productos de la misma escalacompetitiva [5].

Por otro lado, la distribución de los equipos (DiagramaLayout) permite una mejor integración entre flujos demateria, lo que genera una mejor eficiencia en los resultados

del proceso.

Otro aspecto importante, es la implementación desensores, actuadores y PLC en el proceso, ya que cadauna de las subetapas presentadas tiene diferentes tipos desensores y actuadores.

Se escogieron 3 PLC, debido a que si se utilza un PLCpara cada equipo tendriamos un total de 12 lo que aumentaprogresivamente los costos y por ende hace que nuestroproceso de automatización no tenga un valor potente en elmercado, ya que los costos por PLC en el proceso son unfactor crítico.

IX. REFERENCIAS

[1.] Significados. (2019). Significado de Layout. [online]Available at: https://www.significados.com/layout/ [Accessed14 Sep. 2019].

[2. ]Fao.org. (2019). FAO - Noticias: El consumo yla producción mundial de té, impulsados por la fuertedemanda en China y la India. [online] Available at:http://www.fao.org/news/story/es/item/1136350/icode/[Accessed 14 Sep. 2019].

[3.] Procolombia.co. (2019). Té en hojas de Colombiase toma casas de té de Estados Unidos. [online] Availableat: http://www.procolombia.co/archivo/te-en-hojas-de-colombia-se-toma-casas-de-te-de-estados-unidos [Accessed14 Sep. 2019].

[4.]Noriega Londoño, V. (2019). El té, la bebida milenariaque se volvió tendencia | ELESPECTADOR.COM.[online] ELESPECTADOR.COM. Available at:https://www.elespectador.com/cromos/estilo-de-vida/el-te-la-bebida-milenaria-que-se-volvio-tendencia-articulo-792649[Accessed 14 Sep. 2019].

[5. ]MCR, G. (2019). Ventajas y desventajas de laautomatización industrial - MCR. [online] MCR. Available

at: https://www.mcr.es/ventajas-y-desventajas-de-la-automatizacion-industrial/ [Accessed 14 Sep.

2019].

X. ANEXOS

NOMENCLATURANombre Abreviación

Marchitamiento MARMaceración MAC

Fermentación FERSecado SEC

Tamizaje TAMEmpaquetado EMPBanda regular BandaiBanda Iman BAI

TABLE I

NOMENCLATURA

Es importante aclarar que en la tabla anterior la ique aparece en banda transportadora regular hacereferencia a la cantidad de bandas presentes en elproceso productivo, es decir i=1,2,3,4,5.

BANDA REGULARVariable Nomenclatura

Estado cero bani_0Estado uno bani_1

Sensor1 inbaniSensor2 outbaniMotor m_bani

TABLE II

NOMENCLATURA DE BANDA REGULAR

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC BANDAinbani X000 PLC3

outbani X001 PLC3m_bani Y000 PLC3

TABLE III

SENSORES Y/O ACTUADORES DE BANDA REGULAR 1

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC BANDAinbani X002 PLC3

outbani X003 PLC3m_bani Y001 PLC3

TABLE IV

SENSORES Y/O ACTUADORES DE BANDA REGULAR 2

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC BANDAinbani X004 PLC3

outbani X005 PLC3m_bani Y002 PLC3

TABLE V

SENSORES Y/O ACTUADORES DE BANDA REGULAR 3

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC BANDAinbani X006 PLC3

outbani X007 PLC3m_bani Y003 PLC3

TABLE VI

SENSORES Y/O ACTUADORES DE BANDA REGULAR 4

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC BANDAinbani X010 PLC3

outbani X011 PLC3m_bani Y004 PLC3

TABLE VII

SENSORES Y/O ACTUADORES DE BANDA REGULAR 5

Fig. 8. Caja negra de banda regular

BANDA IMÁNEstado cero bai_00Estado uno bai_11Estado dos bai_10

Sensor1 inbaiSensor2 outbaiMotor m_bai

Señal de inicio startbaiSeñal de parada stopbai

Actuador led

TABLE VIII

BANDA IMÁN

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC BANDA IMÁNinbai X006 PLC2outbai X007 PLC2m_bai Y002 PLC2startbai X011 PLC2stopbai X012 PLC2

led Y003 PLC2imán X010 PLC2

TABLE IX

SENSORES Y/O ACTUADORES DE LA BANDA IMÁN

MARCHITAMIENTOHumedad minima hminmarHumedad maxima hmaxmar

Temperatura minima tminmarTemperatura maxima tmaxmar

Inciar startmarParar stopmarMotor mmar

Resistencia rmarEstado cero mar_01Estado uno mar_10Estado dos mar_11

TABLE X

NOMENCLATURA DEL SUBPROCESO MARCHITAMIENTO

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC MARCHITAMIENTOhminmar X010 PLC1hmaxmar X011 PLC1tminmar X012 PLC1tmaxmar X013 PLC1startmar X006 PLC1stopmar X007 PLC1m_mar Y002 PLC1r_mar Y003 PLC1

TABLE XI

SENSORES Y/O ACTUADORES DEL MARCHITAMIENTO

Fig. 9. Caja negra de la banda imán

FERMENTACIÓNHumedad minima hminferHumedad maxima hmaxfer

Temperatura minima tminferTemperatura maxima tmaxfer

Inciar startferParar stopferMotor m_fer

Resistencia r_ferEstado cero fer_00Estado uno fer_01Estado dos fer_10Estado tres fer_11

TABLE XII

NOMENCLATURA DEL SUBPROCESO FERMENTACIÓN

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC FERMENTACIÓNhminfer X002 PLC1hmaxfer X003 PLC1tminfer X004 PLC1tmaxfer X005 PLC1startfer X000 PLC1stopfer X001 PLC1m_fer Y000 PLC1r_fer Y001 PLC1

TABLE XIII

SENSORES Y/O ACTUADORES DE LA FERMENTACIÓN

SECADOPresión minima pminsecPresión maxima pmaxsec

Temperatura minima tminsecTemperatura maxima tmaxsec

Inciar startsecParar stopsecMotor m_sec

Resistencia rsecEstado cero sec_00Estado uno sec_sec_01Estado dos sec_11Estado tres sec_10

TABLE XIV

NOMENCLATURA DEL SUBPROCESO DE SECADO

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC SECADOpminsec X002 PLC2pmaxsec X003 PLC2tminsec X004 PLC2tmaxsec X005 PLC2startsec X000 PLC2stopsec X001 PLC2m_sec Y000 PLC2rsec Y001 PLC2

TABLE XV

SENSORES Y/O ACTUADORES SECADO

MACERACIÓNEstado cero mac_0Estado uno mac_1

Sensor1 inmacSensor2 outmacMotor m_mac

TABLE XVI

NOMENCLATURA DE MACERACIÓN

SENSORES Y/O ACTUADORES,PLC MACERACIÓNinmac X012 PLC2

outmac X013 PLC2m_mac Y004 PLC2

TABLE XVII

SENSORES Y/O ACTUADORES MACERACIÓN

TAMIZAJEEstado cero tam_0Estado uno tam_1

Sensor1 starttamSensor2 stoptamMotor m_tam

TABLE XVIII

NOMENCLATURA DE TAMIZAJE

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC TAMIZAJEstarttam X012 PLC3stoptam X013 PLC3m_tam Y005 PLC3

TABLE XIX

SENSORES Y/O ACTUADORES TAMIZAJE

EMPACADOEstado cero emp_00Estado uno emp_01Estado dos emp_10Estado tres empwait

Peso minimo psminempPeso maximo psmaxempMotor puerta m_pue

Motor sellador m_sel

TABLE XX

NOMENCLATURA DE EMPACADO

SENSORES Y/O ACTUADORES, PLC EMPACADOpsminemp X014 PLC3psmaxemp X015 PLC3

m_pue Y007 PLC3m_sel Y006 PLC3

TABLE XXI

SENSORES Y/O ACTUADORES EMPACADO

Fig. 10. Caja negra marchitamiento

Fig. 11. Caja negra de fermentación

Fig. 12. Caja negra de secado

Fig. 13. Caja negra maceración

Fig. 14. Caja negra tamizaje

Fig. 15. Caja negra de empacado

Fig. 16. MEF banda regular

Fig. 17. MEF Banda imán

Fig. 18. MEF Tamizaje

Fig. 19. MEF Empacadora

Fig. 20. MEF Maceración

Fig. 21. MEF Fermentación

Fig. 22. MEF Marchitador

Fig. 23. MEF Secador

Fig. 24. Comparación de los sensores en cada PLC

Fig. 25. Comparación de los actuadores en cada PLC

Fig. 26. Sensores en el PLC1

Fig. 27. Sensores en el PLC2

Fig. 28. Sensores en el PLC3

Fig. 29. Actuadores PLC 1

Fig. 30. Actuadores PLC 2

Fig. 31. Actuadores PLC 3