Sistema automático de lavado de barriles para cerveza

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

The thesis "Automated Barrel Washing System for Beer" proposes the design and implementation of an automated cleaning system for the brewery "Labrada Cerveza Artesanal", aiming to optimize the barrel and fermenter washing process while ensuring hygiene and efficiency. Traditionally, cleaning was done manually, requiring long execution times, physical effort, and posing ergonomic risks. To address this, a system based on CIP (Cleaning in Place) technology, controlled by a PLC and an HMI interface, was developed to automate the process by integrating pumps, solenoid valves, and sensors. References such as KegWasher and KEGGERNAUT were analyzed to adapt an efficient and cost-effective solution. The design included a simulation in Automation Studio, validating the operational logic, and the development of an electrical scheme with different voltage levels (220V AC, 110V AC, and 24V DC) to ensure proper power supply and system protection. A modular electrical cabinet was implemented, allowing safe and efficient operation. After constructing the prototype, tests confirmed reduced washing times and increased availability of clean barrels, improving the company's productivity. In conclusion, the system proved to be a viable alternative to manual methods, ensuring a safer, more efficient, and cost-effective washing process compared to commercial solutions. Future work recommendations include optimizing energy consumption and incorporating additional sensors to enhance process monitoring.

Descripción

La tesis "Sistema Automático de Lavado de Barriles para Cerveza" propone el diseño e implementación de un sistema de limpieza automatizado para la cervecería "Labrada Cerveza Artesanal", con el objetivo de optimizar el proceso de lavado de barriles y fermentadores, garantizando higiene y eficiencia. Tradicionalmente, la limpieza se realizaba manualmente, lo que implicaba altos tiempos de ejecución, esfuerzo físico y riesgos ergonómicos. Para solucionar esto, se desarrolló un sistema basado en tecnología CIP (Cleaning in Place), controlado por un PLC y una interfaz HMI, lo que permite la automatización del proceso mediante la integración de bombas, electroválvulas y sensores. Se analizaron referentes como el KegWasher y el KEGGERNAUT, estudiando sus etapas de limpieza para adaptar una solución eficiente y accesible. El diseño incluyó una simulación en Automation Studio, validando la lógica de funcionamiento, y la elaboración de un esquema eléctrico con diferentes niveles de voltaje (220V AC, 110V AC y 24V DC) para la correcta alimentación y protección del sistema. Se implementó un armario eléctrico con un diseño modular que permite una operación segura y eficiente. Tras la construcción del prototipo, se realizaron pruebas que confirmaron la reducción de tiempos de lavado y el aumento en la disponibilidad de barriles limpios, mejorando la productividad de la empresa. Como conclusión, el sistema demostró ser una alternativa viable a los métodos manuales, asegurando un proceso de lavado más seguro, eficiente y de menor costo en comparación con soluciones comerciales. Se recomienda como trabajo futuro la optimización del consumo energético y la incorporación de sensores adicionales para mejorar la supervisión del proceso.

Palabras clave

Automatización industrial, Lavado de barriles, Sistema CIP, Industria 4.0 en cervecerías, PLC y HMI, Higiene en la industria cervecera

Materias

Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas , Automatización industrial , Tecnología cleaning in place , Industria cervecera

Citación