Control de Procesos en Autoclaves

Control de Procesos en Autoclaves
Los autoclaves desempeñan un papel fundamental en muchas industrias, como el curado de composites, la producción de vidrio laminado, la vulcanización del caucho, la producción de hormigón celular curado en autoclave (AAC), la esterilización y la eliminación de ceras. En estos sistemas, el control preciso de parámetros clave como la temperatura, la presión y el tiempo es esencial para garantizar una calidad de producción constante y una máxima eficiencia operativa. Aquí es donde entran en juego el control de procesos y los sistemas de automatización industrial.

¿Por qué es importante el control de procesos?
Un control eficaz garantiza un rendimiento óptimo mientras se minimiza el consumo de energía. Asegura una distribución homogénea de temperatura y presión, mejorando así la calidad y la consistencia del producto. Estas regulaciones no solo previenen riesgos como la sobrepresión y el sobrecalentamiento, sino que también garantizan la seguridad operativa y previenen fallos críticos del equipo. Para lograr estos objetivos, el uso de tecnologías avanzadas de control y automatización es indispensable. Estos sistemas supervisan continuamente los parámetros y realizan ajustes en tiempo real, garantizando operaciones de producción seguras y fluidas.

Componentes clave del control de procesos

Sensores e Instrumentos de Medición
• Sensores de presión: supervisan las variaciones de presión dentro del autoclave.
• Sondas de temperatura: miden los niveles de calor.
• Caudalímetros: controlan el flujo de vapor, aire o gas.

Los sensores y los instrumentos de medición son componentes esenciales para gestionar los procesos del autoclave con precisión, seguridad y eficiencia. Al supervisar continuamente los valores de temperatura, presión y caudal, proporcionan retroalimentación precisa al sistema de automatización. Esto permite un control preciso de los parámetros del proceso, lo que se traduce en ahorro de energía y mejora de la calidad de producción.

Componentes de Control y Regulación
• Válvulas de control: regulan las entradas de vapor, agua y aire.
• Bombas de vacío: aseguran que las piezas embolsadas al vacío permanezcan en condiciones óptimas para un procesamiento exitoso.
• Elementos calefactores: proporcionan el aumento de temperatura.
• SCR (Rectificador Controlado por Silicio): controla la temperatura.
• Ventiladores de circulación: mantienen el control de temperatura dentro del autoclave, mejoran la transferencia de calor y aseguran la uniformidad en el entorno.

Estos componentes gestionan los parámetros críticos, asegurando que el autoclave funcione de manera eficiente y constante.

Sistemas de Control y Automatización
• Controladores Lógicos Programables (PLC): gestionan procesos automatizados.
• Controladores PID: ajustan con precisión la temperatura y la presión.
• HMI (Interfaz Hombre-Máquina): permite a los operadores supervisar y ajustar parámetros en tiempo real.
• SCADA (Sistema de Control y Adquisición de Datos): asegura la supervisión, el registro de datos, la elaboración de informes y garantiza la continuidad del servicio mediante redundancia del sistema.

Los sistemas de control y automatización desempeñan un papel fundamental para garantizar la estabilidad, repetibilidad y seguridad de las operaciones de autoclave. Al proporcionar capacidades de supervisión e intervención en tiempo real, optimizan los parámetros del proceso, minimizan los errores humanos, aumentan la eficiencia de producción y reducen el consumo energético.

Los sistemas HMI y SCADA desempeñan ambos un papel importante en las operaciones del autoclave, pero muestran diferencias claras en cuanto a funcionalidad y alcance. La siguiente tabla resume las principales diferencias entre estos dos sistemas:

Característica	HMI	SCADA
Creación de recetas	Limitada	Ilimitada
Identificación de piezas	No disponible	Disponible
Informes y gráficos	Gráficos e informes simples en formato .csv	Informes y gráficos avanzados en formato .pdf con datos seguros
Calibración	Corrección manual por desplazamiento	Calibración automática en 3 puntos
Gestión de mantenimiento	Limitada	Avanzada
Capacidad de memoria	Registro de datos limitado	Registro de datos extensivo y a largo plazo
Integración ERP y seguimiento de código de barras	No compatible	Compatible con ERP y seguimiento por código de barras
Conversión de unidades	No compatible	Disponible

Como puede verse, los sistemas SCADA ofrecen capacidades mucho más amplias de control, trazabilidad, elaboración de informes e integración, mientras que los sistemas HMI sirven principalmente como una interfaz de usuario básica. En aplicaciones de autoclave, si el objetivo es lograr una alta eficiencia y trazabilidad total, el uso de sistemas SCADA proporciona una gran ventaja.

Para los sistemas SCADA se prefieren tipos de PLC de mayor capacidad. Ofrecen alta potencia de procesamiento, capacidad de expansión y la posibilidad de gestionar procesos más complejos. Por lo tanto, los sistemas SCADA son especialmente ventajosos para gestionar y reportar grandes conjuntos de datos complejos.

Los sistemas HMI, por otro lado, son ideales para aplicaciones más pequeñas y menos complejas; son más rentables y suficientes para necesidades básicas de automatización.

Además, Akarmak ofrece sus propias soluciones para sistemas de control de autoclaves y presenta sus desarrollos más avanzados para el sector de los composites aeroespaciales con su sistema ACAS (Akarmak Composite Autoclave SCADA).

El sistema ACAS de Akarmak está diseñado para proporcionar una integración completa con soluciones de Industria 4.0, facilitando la digitalización de los procesos de producción y la gestión basada en datos. Gracias al análisis de datos en tiempo real, ACAS no solo optimiza los procesos de producción, sino que también permite una toma de decisiones proactiva para mejorar la gestión del rendimiento. Además, al integrar herramientas de mantenimiento preventivo y gestión del desgaste, ACAS garantiza ciclos de producción más fiables, minimiza los tiempos de inactividad no planificados y reduce los costes de mantenimiento.

Una mirada más cercana a ACAS: Excelencia en el Control en Akarmak
Akarmak ofrece sus propias soluciones de control con el sistema ACAS (Akarmak Composite Autoclave SCADA), desarrollado específicamente para los sectores más exigentes, como la producción de composites.

ACAS combina las últimas tecnologías para proporcionar:
• Supervisión ultra precisa en tiempo real: ACAS supervisa y analiza continuamente cada parámetro del proceso, permitiendo una intervención inmediata en caso de cualquier desviación.
• Ciclos de proceso totalmente personalizables según los requisitos del producto: los ciclos pueden adaptarse a las necesidades específicas de cada producto, proporcionando gran flexibilidad para varios procesos de producción.
• Identificación de piezas: gracias a la identificación avanzada de piezas, el sistema emite automáticamente una alerta si se carga una pieza no conforme a la receta, evitando errores de producción.
• Trazabilidad completa de los parámetros críticos del proceso: ACAS registra y supervisa todos los parámetros esenciales como la temperatura y la presión, asegurando la precisión de cada paso en el proceso.
• Herramientas de análisis para la optimización de recetas y procesos: herramientas de análisis avanzadas ayudan a optimizar las recetas, aumentando la eficiencia de producción y ahorrando energía.
• Interfaz de usuario diseñada para entornos industriales: una interfaz fácil de usar permite a los operadores realizar tareas de manera rápida y precisa.
• Mantenimiento integrado y diagnóstico de fallos: el sistema envía alertas de mantenimiento y genera informes detallados en caso de fallos, minimizando el tiempo de inactividad y los costes.
• Infraestructura basada en SQL: la gestión y el análisis de bases de datos basadas en SQL aseguran un manejo de datos seguro y rápido.
• Tarjetas de calidad: se crean tarjetas de calidad para cada pieza con el fin de respaldar el control de calidad, registrando datos de producción y estándares de calidad para mejorar la trazabilidad.

En resumen, en AKARMAK integramos las últimas tecnologías de automatización y control de procesos en nuestros autoclaves. ACAS (Akarmak Composite Autoclave SCADA) proporciona una solución que optimiza los procesos de producción, garantiza la precisión operativa y asegura la fabricación de productos de alta calidad.