Horno Industrial

Introduccin
El proyecto en si hace referencia al control PID (ganancia

proporcional, integral y derivativa) de temperatura aplicado a
un prototipo de horno industrial para fundir
plstico(polietileno), nuestro sistema est basado en la
plataforma arduino el cual nos servir como sistema de
control para mantener nuestro rango de temperatura que va
de 85C a 130C.
El inters que nos lleva a realizar este proyecto es
implementar de forma eficiente PID para controlar la
temperatura, el uso de sensores de temperatura, control de
variables y control de flujos, ayudaran a que el proyecto
pueda realizase satisfactoriamente y as lograr el resultado
deseado que es graduar la temperatura para fundir el
materiales deseado en nuestro caso el plstico(polietileno)
utilizando control PID.
Objetivo
Implementar control PID en procesos industriales para

controlar temperatura, minimizar errores y lograr ahorro de
energa en el sistema.
Objetivos especficos
Identificar errores y brindar soluciones rpidas y

confiables.
Aplicar cambios al sistema cuando este lo necesite.
Calcular el tiempo en el cual el sistema aplica las
acciones correctivas.
Controlar variables del sistema para usarlas a favor.
Un Horno de induccin es un horno elctrico en el que el

calor es generado por la induccin elctrica de un medio
conductivo (un metal) en un crisol, alrededor del cual se
encuentran enrolladas bobinas magnticas.
El principio de calentamiento de un metal por medio de la
induccin fue descubierto por Michael Faraday en 1831
mientras se encontraba experimentando en su laboratorio.1
Una ventaja del horno de induccin es que es limpio, eficiente
desde el punto de vista energtico, y es un proceso de
fundicin y de tratamiento de metales ms controlable que
con la mayora de los dems modos de calentamiento. Otra
de sus ventajas es la capacidad para generar una gran
cantidad de calor de manera rpida. Los principales
componentes de un sistema de calentamiento por induccin
son: el cuerpo de bobinas , conformado por las bobinas de
fuerza (donde como estn dispuestas fsicamente es donde
hay mayor agitacin del bao lquido) y por las bobinas de
refrigeracin , la fuente de alimentacin, la etapa de
acoplamiento de la carga, una estacin de enfriamiento, el
material refractario que protege a las bobinas del bao lquido
y la pieza a ser tratada.1
Las fundiciones ms modernas utilizan este tipo de horno y
cada vez ms fundiciones estn sustituyendo los altos hornos
por los de induccin, debido a que aquellos generaban
mucho polvo entre otros contaminantes. El rango de
capacidades de los hornos de induccin abarca desde menos
de un kilogramo hasta cien toneladas y son utilizados para
fundir hierro y acero, cobre, aluminio y metales preciosos.
Uno de los principales inconvenientes de estos hornos es la
imposibilidad de refinamiento; la carga de materiales ha de
estar libre de productos oxidantes y ser de una composicin
conocida y algunas aleaciones pueden perderse debido a la
oxidacin (y deben ser re-aadidos).
El rango de frecuencias de operacin va desde la frecuencia

de red (50 60 Hz) hasta los 10 kHz, en funcin del metal
que se quiere fundir, la capacidad del horno y la velocidad de
fundicin deseada - normalmente un horno de frecuencia
elevada (ms de 3000 Hz) es ms rpido, siendo utilizados
generalmente en la fundicin de aceros, dado que la elevada
frecuencia disminuye la turbulencia y evita la oxidacin.
Frecuencias menores generan ms turbulencias en el metal,
reduciendo la potencia que puede aplicarse al metal fundido.
En la actualidad los hornos de frecuencia de lnea (50
60 Hz, segn pas) han quedado en desuso, ya que los
mismos posean muy poca eficiencia energtica y adems
cargaban con un alto coste de mantenimiento, dado que
contenan una gran cantidad de elementos electromecnicos.
En las ltimas dcadas (aproximadamente desde finales de la
dcada de 1970) se han incorporado equipos de estado
slido, conformados en su etapa de potencia con
componentes tales como tiristores (diodos SCR) y
transistores de potencia tipo IGBT, con lo que el rendimiento y
eficiencia de estos equipos ha aumentado
considerablemente.
Un horno para una tonelada precalentado puede fundir una
carga fra en menos de una hora. En la prctica se considera
que se necesitan 600 kW para fundir una tonelada de hierro
en una hora.
Un horno de induccin en funcionamiento normalmente emite
un zumbido, silbido o chirrido (debido a la magnetostriccin),
cuya frecuencia puede ser utilizada por los operarios con
experiencia para saber si el horno funciona correctamente o a
qu potencia lo est haciendo.
En nuestro proyecto usaremos el sensor de

temperatura(termistor) lm35 que posee un rango de
temperatura que va de -55c a 150c rango que nos resulta
conveniente por la temperatura a la cual se funde nuestro
material que es el platico(polietileno) que se encuentra entre
85c y 130c.
Conclusiones
Al implementar el control PID a nuestro proceso de control de

temperatura Nos dimos cuenta de lo importante que resulta
este para el clculo de desviacin o error dentro del valor
medio y el valor deseado. Tambin la estabilidad que
proporciona a nuestro sistema ya que es de muy importante
que el sistema mantenga los rangos de temperatura
deseados.

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