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Diseño de un sistema automático para muestreos de caña

Resumen en español

El crecimiento demográfico y la globalización económica han incentivado al sector industrial a ajustar sus procesos productivos con el objetivo de incrementar la productividad. En este contexto, el sector azucarero, polo de desarrollo en el Cauca y Valle del Cauca, se encuentra desde hace muchos años en la búsqueda e implementación constante de sistemas que les permita estabilizar y aumentar su productividad, preservar la integridad de sus colaboradores y ser líderes en el mercado, entre otros. Como consecuencia de lo anterior, tecnologías emergentes han surgido dando mejoras y soluciones a los mecanismos presentes en la producción, usando como pilar la integración de diferentes campos del conocimiento, tales como: la mecánica y la automatización. Considerando el proceso productivo en un ingenio azucarero, la primera etapa, denominada cosecha de la caña, es crítica y de la efectividad de su realización depende la calidad de la materia prima que ingresa al ingenio. Por esto, los ingenios azucareros implementan métodos de muestreo antes de que dicho material ingrese a la planta de procesamiento con el objetivo de evaluar dicha calidad. Basado en lo expuesto anteriormente, el desarrollo del presente trabajo, se encaminó en proponer un sistema que permita la recolección automática de las muestras de caña transportada al ingenio. En el desarrollo de este sistema se planteó un proceso estructurado que incluyo la investigación de las propiedades de la caña, posibilitando la estimación de la fuerza de corte necesaria para trozar el tallo de esta. Posteriormente, se realizó un sumario de los requisitos de diseño, que permitió proponer una arquitectura identificando los componentes críticos, los cuales se diseñaron de acuerdo con la potencia estimada y restricciones geométricas. Luego, se realizó una propuesta de control que posibilita la implementación y el funcionamiento automático del sistema. Para la organización de la estructura de funciones se usaron técnicas de modelamiento como el diagrama IDF0 método para modelar decisiones, acciones y actividades de una organización o sistema, y el diagrama UML lenguaje gráfico de modelado de sistemas de software, las cuales permiten la implementación de la dinámica del modelo en cualquier dispositivo de control. Adicionalmente, se sugieren a manera de propuesta el tipo de sensor y motores hidráulicos. Finalmente, se realizó una estimación de costos de la propuesta de diseño concebida.