Desarrollo de un sistema para el monitoreo en tiempo real de las secadoras mecánicas de café de la Compañía Santa Rosa Limitada

Abstract

El presente proyecto consiste en el desarrollo de un prototipo para el monitoreo y alerta de la variable más crítica del sistema de secado mecánico de café en el Beneficio de la Compañía Santa Rosa Limitada, ubicada en Santa Rosa, Turrialba. Para determinar la variable más crítica del sistema se realizó un análisis de modos de fallas y efectos. Para esto se dividió el proceso de secado en tres subprocesos, el transporte de café desde el presecado hasta las secadoras, el sistema de rotación de las guardiolas y el suministro de aire caliente. Para cada uno de los subprocesos se determinó la severidad, la ocurrencia y el grado de detección, esto para determinar la falla más perjudicial respecto al número de prioridad de riesgo. De un modo similar se realizó un análisis utilizando el Diagrama de Pareto, obteniendo que el sistema y equipo de control de temperaturas usado produce el mayor impacto, justificando de esta manera el desarrollo del proyecto. El sistema de monitoreo propuesto serán equipos y módulos de bajo costo, debido a que son prototipos para una primera implementación del sistema. Para después de realizar el análisis económico antes y después de la implementación del prototipo, se pueda implementar un sistema con equipo más preciso para aplicaciones industriales. Para este prototipo se utilizaron termopares de bajo costo, los cuales envían las señales a un Arduino uno, el cual las convierte en las unidades de temperatura (°C) y luego son enviadas vía internet por un módulo WIFI para su visualización por medio de una pantalla LCD o algún equipo con conexión a internet.

The present project consists of the development of a prototype for the monitoring and warning of the most critical variable of the mechanical coffee drying system in the Beneficio of the Santa Rosa Limited Company, located in Santa Rosa, Turrialba. To determine the most critical variable of the system, we made an analysis of failure modes and effects. For this purpose, the drying process was divided in three sub-processes, the transport of coffee from the pre-drying to the dryers, the rotation system of the Guardiolas and the hot air supply. For each of the sub-processes the severity, the occurrence and the degree of detection were determined to determine the most significant failure with reference to the risk priority number. In a similar way, an analysis was made using the Pareto Diagram. For this, we took the failures that produce the most costs and calculated the costs incurred annually because of these, obtaining that the temperature control system and equipment used produces the biggest impact, justifying this way the development of the project. The proposed monitoring system will be a low-cost equipment and modules because they are prototypes for a first implementation of the system. After we make the economic analysis before and after the implementation of the prototype, we will be able to implement a system with more precise equipment for industrial applications. For this prototype low-cost thermocouples were used, which send signals to an Arduino one, which converts them into temperature units (°C) and then are sent via the Internet by a WIFI module for display it through an LCD screen or any device with Internet connection.