A comienzos del año 2004, la empresa Dos en Uno planteó la necesidad de automatizar el proceso de producción de su nueva línea de marshmallows. A diferencia de proyectos anteriores, los requisitos de esta implementación demandaban: control de dos tareas de pesaje y dosificación, control preciso de temperatura en una de las ollas de cocimiento, monitoreo descentralizado de cualquiera de las partes del sistema, arquitectura de control distribuido, control de accionamientos de velocidad variable y necesidad de una solución modular, rápida de ponerse en marcha y abierta a futuras expansiones en forma simple.

Para implementar el proyecto, se seleccionó a Siemens por su propuesta técnica, precio y servicio incluido. Esta fórmula, en alianza con la empresa de ingeniería Asinpro, garantizó el éxito para implementar las partes de mayores exigencias tecnológicas que el proyecto requería.

El sistema adecuado en función del producto final

Para la elaboración del marshmallow, la receta secreta de Dos en Uno implica una cuidadosa administración de varios ingredientes y subpro-ductos, preparados y cocinados con especial recelo. Las líneas de producción llevan el nombre de los subproductos Mondomix y Coolmix, pero el "corazón" del sistema es la cocina, donde ollas especiales reciben las materias básicas y los complementarios de sus respectivos depósitos, lo que es uno de los puntos más críticos del sistema de automa- tización.

Para las tareas de pesaje exacto en un tanque de 14 kg de azúcar invertida en un tanque, envío a la olla de cocimiento, lavado del tanque y pesaje y dosificado del producto Coolmix, se utilizaron tres celdas de pesaje ubicadas a 120º entre sí, transmitiéndose sus señales desde una junction box al "cerebro" del procesamiento de pesaje, consistente en un módulo SIMATIC SIWAREX U integrado a un PLC SIMATIC S7 con una CPU tipo 315-2DP. A juicio de Jara, "tener el pesaje integrado a la plataforma de control fue una gran innovación técnica, que nos permitió disponer de un sistema más compacto, teniendo todas las variables e información del proceso disponibles en un solo hardware y, en definitiva, trabajar en un proyecto único".

Por otra parte, Asinpro se encargó de configurar y poner operativo el módulo SIWAREX U, haciendo disponible el dato de peso efectivo como salida de un bloque de función, que luego es procesado acordemente con el resto del programa de control del proceso.

La siguiente tarea de relevancia fue el control de temperatura, aspecto vital en la calidad del producto final, ya que cualquier divergencia del valor deseado de 114ºC influye negativamente en la consistencia y el sabor del marshmallow, pudiendo significar el deshecho de varios kilos de producto en proceso, además de problemas en las cañerías y bombas del material.

En la olla de cocimiento donde se procesa el azúcar con el Coolmix, se ubicaron estratégicamente sondas de temperatura, llevando su señal a un módulo de entradas analógicas en el rack del PLC S7 315-2DP provisto de funciones integradas de control PID. Dada su muy alta velocidad de procesamiento y gran capacidad de memoria de 128KB, fue posible realizar un control muy preciso de la temperatura operando con una salida analógica el órgano de control, programa también realizado por el personal de Asin-pro.

Para el proceso de recir-culación para el enfriado y gelatinizado se usó el mismo controlador con funciones similares de pesaje y control regulado de la temperatura. En cambio, para la operación de la cocina se instaló un panel HMI gráfico y táctil SIMATIC TP170B Color, desde el cual se representan y supervisan las distintas etapas del proceso. Este sistema de control se complementa con una conexión Ethernet en la CPU por medio de la placa CP343-1IT, que da acceso al sistema desde la red corporativa, ya sea con un explorador de Internet o una aplicación informática. Asimismo, el mismo canal permite realizar diagnósticos y programación con Step 7 de manera remota.

Inteligencia distribuida

En el siguiente proceso de sabori-zación y coloreado de la pasta de marshmallow y separación en trenzas, un PLC SIMATIC S7 226 XM controla las válvulas y las bombas que dosifican las esencias y demás ingredientes e impulsan la pasta por conductos que crean las trenzas sobre una correa de transporte. A su vez, ésta es propulsada por un variador de velocidad Micromaster que se comunica al PLC, vía RS485 en protocolo USS, obteniéndose un notable ahorro al prescindirse de señales analógicas.

Cabe destacar que el SIMA- TIC S7 226XM se comunica al PLC S7 315-2DP en la cocina como esclavo en Profibus DP, de manera que los datos del 226XM están a disposición para un posterior enlace a la página web en la placa Ethernet del maestro.

El proceso final consiste en el cortado de las trenzas en porciones del tamaño del bocado, lo que se realiza con una máquina cortadora cuya cizalla se debe sincronizar con el avance de la correa de transporte de la trenza, acción realizada con otro PLCS7 226XM (también enlazado al maestro Profibus DP) y un servoaccio-namiento SIMODRIVE. En tanto, otra pantalla TP170B color permite además elegir el tamaño del bocado final de los marshmallows, los cuales se van depositando finalmente en la máquina envasadora, anteriormente automatizada por un tercero con sistemas SIMATIC.