Automatic temperature control for drying cacao in a greenhouse from Guasaganda parish, La Maná canton
Keywords:
process, drying, automatic control, implementation, economic viability.
Abstract
The main objective of this project was to implement an automatic temperature and humidity control system using a logic module called LOGO for drying cacao in a greenhouse in Guasaganda parish in La Maná canton. This system was created because of the problems that exist in cacao beans drying techniques due to climatic conditions which lengthen the drying time with the risk of the appearance of mold on the product, thus, reducing significantly the selling price. The purpose of drying process is to reduce the moisture-content of the beans. To execute the project, the necessary information was collected to identify the parameters that influence the drying of cacao beans; two of these parameters were: temperature and humidity in the recinto, so once the variables had been identified; the electrical, electronic, and electromechanical components were identified. Then, the control system was designed by using programs such as CADe_SIMU for designing the control and power circuit and LOGO soft Comfort V8 for programming it. Lastly, the implementation of the elements which define the automatic control system. In conclusion, the automatic control system achieves an adequate drying, so improving the drying process of cacao beans and obtaining a quality of the product that complies with technical requirements according to INEN 176 standard. Through this control system, the user can have direct access to the MT-530E controller where temperature and humidity can be configured, creating a desired menu. The field tests gave accurate data, reaching temperatures from 35 °C to 50 °C, also verifying that its economic viability is positive and giving an IRR of 118 % and a NPV more than 0 which shows that the project is executable.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Barbecho Guaillas, A. F., & Loja Juca, J. C. (enero de 2019). Desarrollo de un prototipo de máquina híbrida de secado de cacao con sistema de control automático de temperatura.
Alcalde San Miguel, P. (2019). Reglamento electrotécnico para Baja Tensión 4.ª edición. España: Paraninfo, S.A.
Alvarez , M. P. (2005). Controladores Logicos. Barcelona: MARCOMBO S.A.
Alvarez, E. N. (2017). Introducción a la Instrumentación: Obtenido de Instrumentacion (sensores, transmisor y transductor): http://www.fi.uba.ar/laboratorios/lscm/SI TIOCON.htm
Baena Paz, G. (2014). Metodología de la investigación. México: GRUPO EDITORIAL PATRIA, S.A. DE C.V.
Baeza Romero, E. J., Montero, J. I., Parra, J. P., Bailey, B. J., López Hernández, J. C., & Gázquez Garrido, J. C. (2014). Avances en el estudio de la ventilación natural (Cajamar Caja Rural ed.).
Balcells, J., & Romeral, J. L. (1997). Autómatas progamables. Barcelona: MUNDO ELECTRONICO.
Balcells, J., Romeral, J. L., & Romeral, M. L. (1997). Sensores y actuadores.Barcelona - España: MARCOMBO S.A. Barriero Hidalgo, C. M., &
Lema Quinzo, J. C. (2009). DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA INVERNADEROS DE CULTIVO DE FLORES, A TRAVÉS DE SOFTWARE. Riobamba.
BEAUCOUP. (30 de noviembre de 2018). Catálogo de productos. Obtenido de https://www.inselec.com.ec/wpcontent/uploads/2018/12/CATALOGOBEAUCOUP.pdf
CAOBISCO/ECA/FCC. (2015). Cacao en Grano: Requisitos de Calidad de la Industria del Chocolate y del Cacao. End, M.J. and Dand, R., Editors.
Chimbo, J. d. (2016). "Diseño e Implementaciòn de un sistema de monitoreo y control de humedad y temperatura para Invernadero con Administraciòn SNMP".
Clasificación Internacional de Patentes CIP. (13 de abril de 2014). Invernadero, sistema de control de la climatización de un invernadero y procedimiento de control de la climatización de un invernadero. Obtenido de Sistema para la regulación de la 51 climatización de un invernadero por medio de agua de refrigeración, https://patentados.com/2014/invernaderosistema-de-control
Cobán. (Julio de 2014). Secadora Solar tipo Invernadero. Obtenido de Anacafé: https://www.feedingknowledge.net/02search?p_p_id=1_WAR_feeding_knowle dgeportlet&p_p_lifecycle=2&p_p_state= maximized&p_p_mode=view&p_p_cach eability=cacheLevelPage&_1_WAR_fee ding_knowledgeportlet_cmd=serveAttac hment&_1_WAR_feeding_knowledgeportlet_stepAtta
Cros E. Jeanjean N. (1995). Cocoa quality: effect of fermentation and drying. En Plantations (págs. p. 25-27). research developement.
Dominion Industrial. (24 de marzo de 2014). Aplicaciones Industriales – Control de temperatura. Obtenido de https://dominionindustrial.wordpress.com /2014/03/24/aplicaciones-industrialescontrol-de-temperatura/
Enríquez, G. (2004). Cacao Orgánico. Guía para Productores Ecuatorianos. Ecuador: Instituto Nacional Autónomo de investigaciones Agropecuarias INIAP.
Estrada Paredes, J. J. (2012). Guía para la construcción de invernaderos o fitotoldos. Bolivia: FAO Bolivia.
GAD Parroquial Guasaganda. (10 de octubre de 2015). Plan de desarrollo y ordenamiento territorial del del Gobierno Autónomo Descentralizado Parroquial Guasaganda. Obtenido de http://app.sni.gob.ec/snilink/sni/PORTAL_SNI/data_sigad_plus/s igadplusdocumentofinal/0560019050001_GUASAGANDA%20FINAL%20201530-10-2015_14-34-33.pdf Gómez Luna, E., Fernando Navas, D., Aponte Mayor, G., & Betancourt Buitrago, L. A. (2014). Metodología para la revisión bibliográfica y la gestión de información de temas científicos, a través de su estructuración y sistematización. Dyna, 158-163.
Gonzales, J. (2018). Diseño e implementación de un control de Temperatura y humedad para un prototipo de incubadora artificial de pollos.
onzález Martinez, A., Diez Suarez, A. M., Díaz, L., Gil, A., & Vega Barrallo, B. (2015). Eficiencia energética en las instalaciones de calefacción y ACS en los edificios. (S. A. Paraninfo, Ed.) España.
INEN. (08 de febrero de 2018). NTE INEN 176 GRANOS DE CACAO. REQUISITOS. Obtenido de http://181.112.149.204/buzon/normas/nte_inen_176-5.pdf 52
Infoagro. (25 de abril de 2019). Control Climático en Invernaderos. Obtenido de http://www.infoagro.com/industria_auxili ar/control_climatico2.htm
INIAP. (2012). Influencia de la agronomía y cosecha sobre la calidad del cacao.
Lopera Echavarría, J. D., Ramírez Gómez, C. A., Zuluaga Aristizába, M. U., & Ortiz Vanegas, J. (2010). Elmétodo analítico como método natural. Nómadas. Revista Crítica de Ciencias Sociales y Jurídicas.
López Chica, J. A. (2015). Desarrollo de un sistema de secado de cacao de aroma, utilizando combustible convencional y energía renovable. (Tesis de Grado previo a la obtención del Título de Ingeniero Mecánico). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. RiobambaEcuador.
Mathas, C. (27 de octubre de 2011). Digi_Key. Obtenido de Digi_Key: https://www.digikey.com/es/articles/tech zone/2011/oct/temperature-sensors-thebasics
Maureira Poveda, J. P. (2006). Diseño y simulación de un secador de granos de cacao con colectores. Tesis de ingeniería. (Tesis de grado precio a la obtención del
Título de Ingeniero Mecánico). Escuela Politécnica del Ejército. Sangolqui, Pichincha.
Mete, M. R. (2014). Valor Actual Neto y Tasa de Retorno: se utilidad como herramientas para el análisis y evaluación de proyectos de inversion. FIDES ET RATIO, 67-85.
Naylamp. (2019). Sensor de temperatura. Obtenido de https://naylampmechatronics.com/sensor es-temperatura-y-humedad/322-sensorde-temperatura-pt100-3-hilos.html Ñaupas Paitán, H., Valdivia Dueñas, M. R.,
Palacios Vilela, J. J., & Romero Delgado, H. E. (2018). Metodología de la Investigación cuantitativa-cualitativa y redacción de la tesis. Bogotá: Ediciones de la U. Oviedo, U. d. (noviembre de 2014). AUTÓMATAS PROGRAMABLES. Obtenido de PLC´s Visión General: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc_resumen.pdf
Parra, P. (2017). Modelación de un proceso de secado de cacao utilizando una cámara rotatoria cilíndrica y flujo de aire caliente (Tesis doctoral en Ingeniería con Mención en Automatización, Control y Optimización de Procesos). Piura, Perú: Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería.
Portillo, E; Graziani L. y Cros E. (2006.). Efectos de algunos factores post-cosecha sobre la calidad sensorial del cacao criollo porcelana (Theobroma cacao L. Revista de la Facultad de Agronomía (LUZ)., 23, p. 49-57. 53
POSCOSECHA CACAO. (agosto de 2017). Métodos de secado de cacao. Obtenido de http://poscosechacacao.blogspot.com/2017/08/metodos-de-secado-de-cacao.html
Quintanilla, G. (29 de marzo de 2017). Análisis Físico de los granos de cacao. El Salvador
Quiroz, J. (2012). Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Estudio Caso Ecuador. III Congreso Brasileiro Do Cacau, Innovación Tecnología y Sustentabilidad. Brasil.
Rodríguez Jiménez, A., & Pérez Jacinto, A. O. (2017). Métodos científicos de indagación y de construcción del conocimiento. Revista Escuela de Administración de Negocios, núm. 82, 126.
Rojas Cairampoma, M. (2015). Tipos de Investigación científica: Una simplificación de la complicada incoherente nomenclatura y clasificación. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria, vol. 16, 1-15.
Saincal. (16 de enero de 2015). El quemador, la chispa que enciende tu confort. Obtenido de https://www.saincal.com/elquemador-la-chispa-que-enciende-tuconfort/
Sandy, X., Reza, C., Espinoza, J., & Arellano, G. (2015). Control de fermentado y evaluación de un prototipo de secador con ambiente controlado para cacao. Bolivia: Wildlife Conservation Society (WCS).
Siemens. (1 de mayo de 2017). Motores y ventiladores. Obtenido de https://www.industry.siemens.com/home/ aan/es/ecuador/Documents/LISTAPRECI OSSIEMENSMAY17.pdf InstrumentacionyControl.net: https://instrumentacionycontrol.net/contr ol-on-off-o-todo-nada/
Vita Feed. (15 de 11 de 2019). Obtenido de https://www.vitafeed.com.ec/index.php/p roductos/content/calentador-indirectomaster-bv-77-e
Alcalde San Miguel, P. (2019). Reglamento electrotécnico para Baja Tensión 4.ª edición. España: Paraninfo, S.A.
Alvarez , M. P. (2005). Controladores Logicos. Barcelona: MARCOMBO S.A.
Alvarez, E. N. (2017). Introducción a la Instrumentación: Obtenido de Instrumentacion (sensores, transmisor y transductor): http://www.fi.uba.ar/laboratorios/lscm/SI TIOCON.htm
Baena Paz, G. (2014). Metodología de la investigación. México: GRUPO EDITORIAL PATRIA, S.A. DE C.V.
Baeza Romero, E. J., Montero, J. I., Parra, J. P., Bailey, B. J., López Hernández, J. C., & Gázquez Garrido, J. C. (2014). Avances en el estudio de la ventilación natural (Cajamar Caja Rural ed.).
Balcells, J., & Romeral, J. L. (1997). Autómatas progamables. Barcelona: MUNDO ELECTRONICO.
Balcells, J., Romeral, J. L., & Romeral, M. L. (1997). Sensores y actuadores.Barcelona - España: MARCOMBO S.A. Barriero Hidalgo, C. M., &
Lema Quinzo, J. C. (2009). DISEÑO DE UN SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA INVERNADEROS DE CULTIVO DE FLORES, A TRAVÉS DE SOFTWARE. Riobamba.
BEAUCOUP. (30 de noviembre de 2018). Catálogo de productos. Obtenido de https://www.inselec.com.ec/wpcontent/uploads/2018/12/CATALOGOBEAUCOUP.pdf
CAOBISCO/ECA/FCC. (2015). Cacao en Grano: Requisitos de Calidad de la Industria del Chocolate y del Cacao. End, M.J. and Dand, R., Editors.
Chimbo, J. d. (2016). "Diseño e Implementaciòn de un sistema de monitoreo y control de humedad y temperatura para Invernadero con Administraciòn SNMP".
Clasificación Internacional de Patentes CIP. (13 de abril de 2014). Invernadero, sistema de control de la climatización de un invernadero y procedimiento de control de la climatización de un invernadero. Obtenido de Sistema para la regulación de la 51 climatización de un invernadero por medio de agua de refrigeración, https://patentados.com/2014/invernaderosistema-de-control
Cobán. (Julio de 2014). Secadora Solar tipo Invernadero. Obtenido de Anacafé: https://www.feedingknowledge.net/02search?p_p_id=1_WAR_feeding_knowle dgeportlet&p_p_lifecycle=2&p_p_state= maximized&p_p_mode=view&p_p_cach eability=cacheLevelPage&_1_WAR_fee ding_knowledgeportlet_cmd=serveAttac hment&_1_WAR_feeding_knowledgeportlet_stepAtta
Cros E. Jeanjean N. (1995). Cocoa quality: effect of fermentation and drying. En Plantations (págs. p. 25-27). research developement.
Dominion Industrial. (24 de marzo de 2014). Aplicaciones Industriales – Control de temperatura. Obtenido de https://dominionindustrial.wordpress.com /2014/03/24/aplicaciones-industrialescontrol-de-temperatura/
Enríquez, G. (2004). Cacao Orgánico. Guía para Productores Ecuatorianos. Ecuador: Instituto Nacional Autónomo de investigaciones Agropecuarias INIAP.
Estrada Paredes, J. J. (2012). Guía para la construcción de invernaderos o fitotoldos. Bolivia: FAO Bolivia.
GAD Parroquial Guasaganda. (10 de octubre de 2015). Plan de desarrollo y ordenamiento territorial del del Gobierno Autónomo Descentralizado Parroquial Guasaganda. Obtenido de http://app.sni.gob.ec/snilink/sni/PORTAL_SNI/data_sigad_plus/s igadplusdocumentofinal/0560019050001_GUASAGANDA%20FINAL%20201530-10-2015_14-34-33.pdf Gómez Luna, E., Fernando Navas, D., Aponte Mayor, G., & Betancourt Buitrago, L. A. (2014). Metodología para la revisión bibliográfica y la gestión de información de temas científicos, a través de su estructuración y sistematización. Dyna, 158-163.
Gonzales, J. (2018). Diseño e implementación de un control de Temperatura y humedad para un prototipo de incubadora artificial de pollos.
onzález Martinez, A., Diez Suarez, A. M., Díaz, L., Gil, A., & Vega Barrallo, B. (2015). Eficiencia energética en las instalaciones de calefacción y ACS en los edificios. (S. A. Paraninfo, Ed.) España.
INEN. (08 de febrero de 2018). NTE INEN 176 GRANOS DE CACAO. REQUISITOS. Obtenido de http://181.112.149.204/buzon/normas/nte_inen_176-5.pdf 52
Infoagro. (25 de abril de 2019). Control Climático en Invernaderos. Obtenido de http://www.infoagro.com/industria_auxili ar/control_climatico2.htm
INIAP. (2012). Influencia de la agronomía y cosecha sobre la calidad del cacao.
Lopera Echavarría, J. D., Ramírez Gómez, C. A., Zuluaga Aristizába, M. U., & Ortiz Vanegas, J. (2010). Elmétodo analítico como método natural. Nómadas. Revista Crítica de Ciencias Sociales y Jurídicas.
López Chica, J. A. (2015). Desarrollo de un sistema de secado de cacao de aroma, utilizando combustible convencional y energía renovable. (Tesis de Grado previo a la obtención del Título de Ingeniero Mecánico). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. RiobambaEcuador.
Mathas, C. (27 de octubre de 2011). Digi_Key. Obtenido de Digi_Key: https://www.digikey.com/es/articles/tech zone/2011/oct/temperature-sensors-thebasics
Maureira Poveda, J. P. (2006). Diseño y simulación de un secador de granos de cacao con colectores. Tesis de ingeniería. (Tesis de grado precio a la obtención del
Título de Ingeniero Mecánico). Escuela Politécnica del Ejército. Sangolqui, Pichincha.
Mete, M. R. (2014). Valor Actual Neto y Tasa de Retorno: se utilidad como herramientas para el análisis y evaluación de proyectos de inversion. FIDES ET RATIO, 67-85.
Naylamp. (2019). Sensor de temperatura. Obtenido de https://naylampmechatronics.com/sensor es-temperatura-y-humedad/322-sensorde-temperatura-pt100-3-hilos.html Ñaupas Paitán, H., Valdivia Dueñas, M. R.,
Palacios Vilela, J. J., & Romero Delgado, H. E. (2018). Metodología de la Investigación cuantitativa-cualitativa y redacción de la tesis. Bogotá: Ediciones de la U. Oviedo, U. d. (noviembre de 2014). AUTÓMATAS PROGRAMABLES. Obtenido de PLC´s Visión General: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc_resumen.pdf
Parra, P. (2017). Modelación de un proceso de secado de cacao utilizando una cámara rotatoria cilíndrica y flujo de aire caliente (Tesis doctoral en Ingeniería con Mención en Automatización, Control y Optimización de Procesos). Piura, Perú: Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería.
Portillo, E; Graziani L. y Cros E. (2006.). Efectos de algunos factores post-cosecha sobre la calidad sensorial del cacao criollo porcelana (Theobroma cacao L. Revista de la Facultad de Agronomía (LUZ)., 23, p. 49-57. 53
POSCOSECHA CACAO. (agosto de 2017). Métodos de secado de cacao. Obtenido de http://poscosechacacao.blogspot.com/2017/08/metodos-de-secado-de-cacao.html
Quintanilla, G. (29 de marzo de 2017). Análisis Físico de los granos de cacao. El Salvador
Quiroz, J. (2012). Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Estudio Caso Ecuador. III Congreso Brasileiro Do Cacau, Innovación Tecnología y Sustentabilidad. Brasil.
Rodríguez Jiménez, A., & Pérez Jacinto, A. O. (2017). Métodos científicos de indagación y de construcción del conocimiento. Revista Escuela de Administración de Negocios, núm. 82, 126.
Rojas Cairampoma, M. (2015). Tipos de Investigación científica: Una simplificación de la complicada incoherente nomenclatura y clasificación. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria, vol. 16, 1-15.
Saincal. (16 de enero de 2015). El quemador, la chispa que enciende tu confort. Obtenido de https://www.saincal.com/elquemador-la-chispa-que-enciende-tuconfort/
Sandy, X., Reza, C., Espinoza, J., & Arellano, G. (2015). Control de fermentado y evaluación de un prototipo de secador con ambiente controlado para cacao. Bolivia: Wildlife Conservation Society (WCS).
Siemens. (1 de mayo de 2017). Motores y ventiladores. Obtenido de https://www.industry.siemens.com/home/ aan/es/ecuador/Documents/LISTAPRECI OSSIEMENSMAY17.pdf InstrumentacionyControl.net: https://instrumentacionycontrol.net/contr ol-on-off-o-todo-nada/
Vita Feed. (15 de 11 de 2019). Obtenido de https://www.vitafeed.com.ec/index.php/p roductos/content/calentador-indirectomaster-bv-77-e
Published
2020-11-16
Section
Artículos
