Automatización de una línea de autoclaves empleando técnicas de control clásica y avanzada

Abstract

El presente estudio aborda la automatización de una línea de autoclaves de esterilización, en una planta de conse1vas enlatadas de la empresa Austral Group S.A.A. La automatización de cada autoclave responde a la misma filosofía y estructura de diseño. Por esta razón, el estudio se lleva a cabo en una sola autoclave. La autoclave es un tanque metálico cilíndrico y vertical, con puertas en la parte superior e inferior, y con tuberías de ingreso y de salida. Se llena con agua para amortiguar la caída de los botes (producto enlatado a procesar) que ingresan por la puerta supe1ior. Luego de cerrar ambas pue1tas, el vapor (agente esterilizante) ingresa a la autoclave y desaloja el agua, y todo el aire en la etapa de venteo. En la etapa de esterilización, la temperatura se estabiliza durante un tiempo, luego del cual se cierra el ingreso de vapor, ingresa rápidamente el aire comprimido para compensar la presión, e ingresa lentamente el agua fría. En la etapa de enfriamiento los botes se enfrían a presión constante durante un tiempo. Luego la autoclave por la puerta inferior descarga los botes a un canal con agua para continuar con el enfriamiento. El proceso completo de esterilización comprende las etapas de venteo, de esterilización, y de enfriamiento. La etapa de esterilización es la principal y en este estudio la expresión "proceso de esterilización hace referencia solamente a la etapa de este1ilización, y eventualmente se utiliza "proceso" como su abreviación. La automatización del proceso completo de esterilización que desarrollan las autoclaves comprende: desc1ipción del actual control a lazo abierto para cargar y descargar la autoclave, descripción del actual control a lazo cerrado en las etapas de venteo, de esterilización y de enfriamiento, y específicamente el diseño de otro controlador de temperatura para el proceso de esterilización empleando el método clásico (controlador PID) y el método avanzado (controlador óptimo cuadrático).