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ESCOLA DE ENGENHARIA DE SAO CARLOS

1. ee cea ea een 26 3 3 PROGRAMA O DOC PA dd 28 3 3 1 Ladder Principals esse taste sejais velel ets uia bos aqu u DUAS bedi 30 3 3 2 Ladder Sub Rotina Entradas 2 ar aa 33 II Ladder Sub R Ob nia Sa das na ie 33 3 3 4 Ladder Sub Rotinas Agregadol Agre gado e Agregado3 34 3 3 5 Ladder Sub Rotinas Cimento gua Aditivo 37 3 3 6 Ladder Sub Rotina Transporte 40 3 3 6 Ladder Sub Rotina Mistura ene 41 3 3 6 Ladder Alarmes c kk 42 3 3 6 Ladder C lculo First Pass cessam ia nenn ceu ga 43 3 4 PROGRAMA O DA TEM vase dt 44 DAT ACOMMEMCAGAG ano dd 3 4 2 CrI cao de TEA idad 45 IS Alam ee ATA e AE a AA 48 3 4 PROGRAMACAO DOS INVERSORES DE FREQU NCIA cococooccococonccnoncnincncnnnanincnos 48 3 4 INSTALA O DO CONTROLADOR L GICO PROGRAM VEL 50 A RESULTADOS suas ANN e rea ei 53 4A FESTES ASA A AREA NO A TAT JA 53 4 1 1 Testes Utilizando Software RSLogix 500 53 4 1 2 Testes Realizados em Campo ra da aaa a dle ve e os 57 4 2 ANALISE FUTURA DAS CONDI ES DE HIGIENE CONFORTO E SEGURAN A DO TRABAEHADOR passeia ada a ad 59 22 1 RISCOS Erron OnE OS nannte esse ee 59 4 2 2 RISCOS MeGa MC OS ii lee leta lr 60 42 2 Riscos BIO ODICOS aeranta TA ros lisa 60 ABCONCEUSOES ur SS EREE 61 REFERENCIAS asien 63 AP NDICE A L GICA PARA PESAGEM DOS AGREGADOS 65 AP NDICE B L GICA PARA MISTURA sisters 66
2. mip 1 169 254 253 8 Nexus asp PanelView Component Settings Controller Settings Add Controller Delete Selected Cortroleris Ascending Figura28 Tela PanelView Explorer ambiente de programa o e configura o da IHM 3 4 2 Cria o de Telas As telas da IHM s o criadas para gerar intera o entre o operador e a m quina ou seja s o criados layouts gr ficos onde o operador poder e Inserir informa es para setar a m quina e Iniciar pausar ou recome ar o processo e Receber informa es de parada de planta alarmes O PanelView Component Explorer ambiente de configura o e programa o fornece ferramenta necess ria para a cria o das telas onde utilizada linguagem gr fica Foram criadas dez telas para o projeto do misturador de massa para telhas de cimento Tela Inicial Agregadol Agregado2 Agregado3 Agua Aditivo Alarm Banner Cimento Diagnostics Misturador e Bateladas Todas as telas s o apresentadas no Ap ndice C 46 A Tela Inicial foi criada para mostrar o estado dos rel s t rmicos dos motores ou do retorno dos inversores para possibilitar o acesso s outras telas para possibilitar a parada da m quina pela IHM e para o reset em caso de exist ncia de alarme As telas Agregadol Agregado e Agregado3 foram criadas para que o operador insira a quantidade a ser pesada de cada agregado a quantidade na qual o inversor ir dosar na velocidad
3. Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 13 ALARMES Total Rungs in File 19 vs TON TON Time Base Accum Timer On Delay T13 1 10 10 lt 0005 0006 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 13 ALARMES Total Rungs in File 19 107 108 Trabalno de conclus o de curso Murilo Franco de campos LAD 13 ALARMES Total Rungs in File 19 EQU 0008 Source B11 2 0000000000000000 Source B 63 63 lt Timer Time Base Preset B12 0 9 15 0009 0010 0011 109 ITADALNO Ge Conc usao Gt Luro MITIlO Franco GE Campos LAD 13 ALARMES Total Rungs in File 19 MISTURADOR OO MISTURADOR LIGADO EQU B120 0012 Equal Source A B113 13 0000000000000001 lt Source B 1 Ik 0013 0014 0015 110 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 13 ALARMES Total Rungs in File 19 0016 0017 0018 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 111 112 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 BLOQUEIO AGREGADO 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 BLOQUEIO AGREGADO 113 114 Trabalno de conclus o de curso
4. LD Diagrama de Rel s Gr ficas FBD Function Block Diagram SFC Sequential Flow Chart Tabela 1 Classifica o das Linguagens de Programa o Fonte Moraes e Castrucci 2001 A classe de linguagens mais utilizada a Gr fica onde se encontram linguagens como Linguagem de Diagrama Sequencial Seguential Flow Chart Linguagem de Diagrama de Blocos e Linguagem Ladder A linguagem Ladder foi a utilizada no projeto em quest o por permitir programar desde fun es bin rias at fun es matem ticas mais complexas A representa o da linguagem Ladder originou se dos Diagramas El tricos em escada cujo princ pio prov m da L gica de Rel s e Contatos como pode se observar na figura 2 Moraes Castrucci 2001 1 02 1 01 1 00 0 01 0 00 0 00 1 02 1 00 1 01 0 00 0 01 aries 0 01 Figura2 Circuito el trico esquerda e sua representa o em Programa Ladder direita Fonte Moraes e Castrucci 2001 As bobinas representam estados internos ou sa das de sistema bobinas energizada estado excitado geralmente associado ao valor bin rio 1 Os contatos representam entradas de valor bin rio geralmente contato fechado se associa ao valor 1 A tabela 2 a seguir cont m instru es b sicas presentes em qualquer controlador program vel INSTRU O REPRESENTA O Contato normalmente aberto NA MET Contato normalmente fechado NF Tabela 2 Instru es b sicas em Ladder 2 2 2 Endere ame
5. Operador do bot o de emerg ncia nena 21 Figura 13 Desenho tridimensional Chave fim de curso rir 28 Figura 14 Fluxograma com tarefas do processo ene 29 Figura 15 Fluxograma com tarefas da sub rotina Principal en aseo co ceos ceos a a niente 32 Figura 16 Fluxograma com tarefas da sub rotina Entradas o essa enos eno cio conos 33 Figura 17 Fluxograma com tarefas da sub rotina Sa das c erre 33 Figura 18 Fluxograma com tarefas da sub rotina Silos 1 iii 35 Figura 19 Fluxograma com tarefas da sub rotina Silos2 ii 36 Figura 20 Fluxograma com tarefas da sub rotina Silos3 i oen enco otro ennenern 36 Figura 21 Fluxograma com tarefas da sub rotina Cimento cii nos 38 Figura 22 Fluxograma com tarefas da sub rotina Agua ene 39 Figura 23 Fluxograma com tarefas da sub rotina AsitivO ema 39 Figura 24 Fluxograma com tarefas da sub rotina Transporte ooooooconocnccnnncnncnonnnnnnnonnonnnnnn nos 40 Figura 25 Fluxograma com tarefas da sub rotina Mistura enesesersesseenseennnennnnnennn ann nen 42 Figura 26 Fluxograma com tarefas da sub rotina Alarmes une 43 Figura 27 Conex o PanelView ao computador aaa 44 Figura 28 Tela PanelView Explorer ambiente de programa
6. 8 ef DESENHO DAS BORNERAS DE SA DA 128 ESPECIFICA O T CNICA ort IFR mi pla 129 ESPECIFICA O T CNICA DESENHO DAS BORNDRAS DE SADA DO CLP 130 COM 2 PROJETO PROJETO DE AUTOMA O a ESPECIFICA O T CNICA DESENHO DAS BORNEIRAS DE ENTRADAS DO CLP ALIMENTA O 131 VAC L1 VAC OUT NEUT 0 ais OUT OUT VAC OUT 1 2 bc 3 5 OUT 7 VAC VAC VAC OUT OUT OUT DC o DC 1 DC2 3 4 PROJETO PROJETO DE AUTOMA O 6 OUT OUT VAC OUT OUT 8 10 DES 13 15 VAC OUT OUT OUT DC 4 1 12 14 ESPECIFICA O T CNICA DESENHO DAS BORNEIRAS DE SA OA DO CLP ALIMENTA ES 132
7. Natale 1995 explica que os controladores simplificam os quadros e pain is el tricos pois com eles os circuitos el tricos s o traduzidos em listas de instru es escritas em linguagem de alto n vel linguagem que se assemelha utilizada pelo homem e desta atrav s de um terminal de programa o colocada no controlador program vel Moraes Castrucci 2001 divide a arquitetura do CLP em 5 principais partes e Fonte de alimenta o e Unidade Central de Processamento UCP e Mem rias dos tipos fixo e vol til e Dispositivos de entrada e sa da Terminal de programa o A fonte de alimenta o nos CLPs converte corrente alternada em cont nua para alimentar o controlador A Unidade central de processamento segue padr es similares s arquiteturas dos computadores digitais os quais s o compostos basicamente por um processador um banco de mem ria tanto para dados como para programas e um barramento para interliga o controle endere amento de mem ria e fluxo de dados entre elementos do sistema Santos Silveira 1999 Podemos dividir as mem rias do controlador em EPROM Mem ria do Usu rio Mem ria de Dados e Mem ria Imagem das Entradas e Sa das A mem ria EPROM cont m o programa monitor elaborado pelo fabricante que faz o start up do controlador armazena dados e gerencia a sequ ncia de opera es A Mem ria do Usu rio armazena o programa aplicativo do usu rio a CPU processa esse programa
8. e Scaled m nimo o menor valor para a escala para a qual ir converter no caso como ser utilizado escala em Kg o menor valor zero e Scaled m ximo o maior valor para a escala para a qual ir converter ou seja a limita ao do equipamento e Output o endere o de mem ria que vai armazenar o valor convertido na escala desejada como o valor ter casas decimais foi utilizado no endere amento ponto flutuante indicado pela letra F no endere o O controle do segu nciamento das pesagens feito no ladder principal ou seja como os silos 1 2 e 3 usam a mesma balan a assim como a gua e o aditivo no ladder principal que o sequ nciamento das pesagens determinado O fluxograma da l gica para a constru o do Ladder Principal mostrado a seguir 32 Chama Sub rotina Chama Sub rotina Silo 1 Cimento Bot oStart acionado Chama Sub rotina agua ou reset de bateladas Chama Subrotina Chama Subrotina Silo 2 aditivo Chama Sub rotina Chama Subrotina Silo 3 Transporte N bateladas E Chama Sub rotina Fim dasub rotina Mistura Principal Figura 15 Fluxograma com tarefas da sub rotina Principal Na parte Agregados no ladder principal feito o sequ nciamento das sub rotinas a serem chamadas para a conclus o da pesagem dos silos 1 2 e 3 A sequ ncia das su rotinas a serem chamadas Agregadosl Agregados e Agregados3 onde a sub rotina Agregados s
9. 0019 0020 0021 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 3 ENTRADAS Total Rungs in File 22 85 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 4 SAIDA Total Rungs in Pile 21 86 0010 0011 0012 0013 0014 0015 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Canpos LAD 4 SAIDAS Total Rungs in File 21 87 0016 0017 0018 0019 0020 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 4 SAIDAS Total Rungs in Pile 21 ol 0 1762 0B16 o 1 1762 0B16 0 1 2 1762 0B16 88 89 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 5 AGREGADO1 Total Rungs in File LIM MOV 0000 Grtr Than or Eql A gt B Source A F15 0 200 0 lt Source B F9 0 210 0 lt LEG 0001 Less Than or Eql A B Source F15 0 Source B Je 0002 Grir Than or Eal A B 9 Source F150 5 5 200 0 lt Source B F9 1 205 0 lt T43 0003 DN T s O Dest Bilo 0000011000000000 90 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 5 AGREGADO1 Total Rungs in File 6 91 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 6 AGREGADO2 Total Rungs in File 7 _ TRANSIC AGREl AGRE _ ULTIMA PESAGE AGREGI B3 1 B30 MOV Move 15 9 Dest Less Than or Eql A lt B Source A
10. chamada quando a sub rotina Agregados 1 for conclu da O mesmo acontece com a sub rotina Agregados3 onde ela s chamada quando a sub rotina Agregados 2 for conclu da Na parte gua Cimento e Aditivo do ladder principal chamada a sub rotina cimento para a pesagerm do cimento e para a pesagem da gua e do aditivo primeiramente se chama a sub rotina gua e com a sua conclus o chamada a sub rotina aditivo pois ambos materiais utilizam a mesma balan a para pesagem ent o necessitam obedecer uma ordem de pesagem Na parte transporte do ladder principal verifica se se todas as etapas de pesagem foram conclu das e se a eletrov lvula do misturador est fechada para ent o iniciar chamar a sub rotina de transporte 33 Na parte Mistura do ladder principal verificado se o processo de mistura foi finalizado para ent o chamar a sub rotina mistura A sub rotina c lculos tamb m chamada qunado s o inseridos valores na IHM 3 2 2 Ladder Sub rotina Entradas Na sub rotina Entradas os contatos das entradas fecham bobinas que s o usadas para controle nas outras etapas de todo o programa ou seja o estado de cada entrada ir interferir na opera o do controlador Pode se observar o esquem tico da sub rotina na figura 16 Sub Roti na Entradas Entra das Fisicas cha mada no Ladder s orelacionadasa Principal enderecos internos Figura 16 Fluxograma
11. MILLER J G Production Inventory Systems Irwin 1979 CASTRUCCI P L MORAES C C Engenharia de Automa o Industrial S o Paulo Editora LTC 2001 MAIA L R FERRAZ S P RODRIGUES L B An lise das Condi es de Higiene Conforto e Seguran a em Ambientes de Trabalho Rurais Belo Horizonte 2011 NATALE F N Automa o Industrial S o Paulo Editora rica 1995 ROCKWELL AUTOMATION Fundamentos de Detec o de Presen a Manual de Treinamento Rockwell Automation 1999 ROCKWELL AUTOMATION Micrologix Family Brochure Manual de Usu rio Rockwell Automation 1999 SANTOS W E SILVEIRA P R Automa o e Controle Discreto S o Paulo Editora rica 1999 SOUZA R B Uma Arquitetura para Sistemas Surpevis riosIndustriais e sua Aplica o em Processos de Eleva o Artificial de Petr leo Disserta o de Mestrado Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN 2005 POWERFLEX 4M AC DRIVER USER MANUAL Allen Bradley http ab rockwellautomation com drives powerflex 4m tab5 VALCARENGHI C PIOVESAN Z A An lise das propriedades f sicas e mec nicas nas telhas de concreto fabricadas na cidade de Herval d Oeste Artigo Ci ntifico Unoesc amp Ci ncia Joa aba 2011 65 AP NDICE A L GICA PARA PESAGEM DOS AGREGADOS while 0 lt lt BALAN A AGREG lt 80 DA QTDE AGREGI do B11 0 lt 3 while 80 DA OTDE AGREGI lt lt BALANCA AGREG lt OTDE AGREGI do B11 0 lt 5 while
12. Murilo Franco de campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 a 55 0017 0018 0019 0020 0021 115 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 0022 0023 0025 0026 0028 0029 0030 0031 Trabalho de Conclus o ae Curso Murilo Franco de campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 116 0032 0033 0034 0035 0036 0037 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 117 118 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 0038 0039 55 0168 lt 119 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 14 CALCULOS Total Rungs in File 46 Trabalno de Conclus o de Curso Murilo Franco de campos LAD 15 FIRST PASE Total Rungs in File 21 120 121 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019 0020 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 15 FIRET PASE Total Rungs in File 21 END 122 ANEXO A DESENHOS DAS BORNEIRAS DO CLP 123 3 124 Consta Bomoa de Descargo de gua da Balonga L F i si 125 Bone Bome Inversor sto 1 no 2 6 ti HS Ha ji oe og 126 127 A tl
13. o f sico intenso Esse tipo de trabalho com levantamento e transporte manual de cargas torna o trabalho mecanicamente estressante podendo causar fadigas dores corporais dentre outros os quais podem acarretar afastamento do trabalhador Com a automa o do processo de mistura para a produ o das telhas de concreto essa situa o acabou O operador da m quina pode oper la sentado sem esfor o f sico fazendo apenas o monitoramento da mesma 4 2 2 Riscos Mec nicos Os riscos mec nicos identificados antes da automa o ser implementada foram devidos falta de medidas preventivas como a n o exist ncia de tampa para o misturador assim como bot es de emerg ncia longe do local de trabalho dos operadores da m quina Com a automa o do sistema de mistura e devido a integra o de alarmes e paradas de m quina a chance de acidentes ca ram O misturador passou a ter porta com chave fim de curso garantindo que com a abertura da mesma a parada da m quina ir acontecer Os bot es de emerg ncia foram colocados em lugares estrat gicos e a cada dois metros nas esteiras A fia o protegida nas vias de circula o dos funcion rios garante tamb m a seguran a e sa de dos trabalhadores 4 2 3 Riscos Biol gicos Antes da automa o do setor de mistura na f brica de telhas de concreto o principal ponto de risco biol gico encontrava se no dep sito onde toda a mat ria prima era 61 estocada em pilhas de
14. AP NDICE C TELAS DA IHM ene 67 AP NDICE D PROGRAMA LADDER ene 72 ANEXO A DESENHOS DAS BORNEIRAS DO CLP 122 1 INTRODU O Telhas de concreto s o componentes utilizados para cobertura de constru es civis contam com diferentes perfis ondulados ou planos e s o geralmente retangulares Elas s o compostas de cimento agregados gua e aditivos e s o fabricadas na cor natural do concreto ou coloridas pela adi o de pigmentos Valcarenghi Piovesan 2011 Ainda segundo Valcarenghi e Piovesan 2011 existe um aumento significativo na produ o de telhas de concreto no Brasil devido a falta de mat ria prima em determinadas regi es para confeccionar telhas de barro A ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas desenvolveu normas nas quais regulamentam o padr o de qualidade das telhas de concreto formalizando assim a forma correta de se produzir telhas desse material t o essencial na constru o civil O conjunto normativo para telhas de concreto composto por duas normas abrangentes e NBR 13 858 1 ABNT 1997 Telhas de concreto Parte 1 projeto e execu o de telhados e NBRI3 858 2 ABNT 2009 Telhas de concreto Parte 2 requisitos e m todos de ensaio As m quinas para fabrica o de telhas de concreto podem ser dividadas em duas partes os misturadores que s o respons veis pela homogeneiza o da mistura dos insumos produtivos e as extrusoras que s o respons veis pela compa
15. DA M QUINA DE DOSAGEM E MISTURA A m quina de dosagem e mistura para fabrica o de telhas de concreto composta por seis silos de mat ria prima Silo 1 Silo 2 Silo3 Silo de gua silo para aditivo e Silo para cimento Um misturador uma esteira com balan a uma esteira de transporte uma rosca sem fim transportadora e tr s bombas d gua conforme figura 7 a seguir Os silos 1 2 e 3 armazenam o material a ser utilizado na mistura que s o tr s tipos de areia N o h medi o de n vel em nenhum dos silos Na sa da dos silo 1 2 e 3 s o utilizados motores el tricos com sistema de p s rotativas para libera o dos materiais O misturador realizar a mistura atrav s de um agitador acionado por motor el trico A esteira com balan a respons vel por receber o material dos silos 1 2 e 3 e por pesar estes materiais atrav s de uma balan a A correia desta esteira acionada por um motor el trico A rosca transportadora e a esteira de transporte levam o material at a entrada do misturador ambas acionadas por seu motor el trico A gua e o aditivo ser o levados ao misturador com o auxilio de bombas d gua 16 Silo Cimento Misturador R Sem Fi Esteira Transporte PIRE Figura 7 Esquema ilustrativo da m quina de dosagem e mistura 3 1 1 Descri o da Opera o da M quina de Dosagem e Mistura O funcionamento da m quina de dosagem e mistura para a fabrica o de telhas de concreto deve
16. Motor rosca sem fim Rel t rmico rosca sem fim Bomba d gua 1 para gua Bomba d gua 2 para aditivo Bomba d gua 3 para misturador Rel t rmico bomba de gua 1 Rel t rmico bomba de gua 2 Rel t rmico bomba de gua 3 Motor misturador Rel t rmico motor misturador Sensor eletrov lvula aberta Sensor eletrov lvula fechada Bot o de emerg ncia Sensor tampa do misturador 20 sa das digitais necess rias para controle 3 sa das para Inversor de frequencia 1 3 sa das para Inversor de frequencia 2 3 sa das para Inversor de frequencia 3 21 22 Contator esteira com balan a Contator esteira transportadora Contator rosca sem fim Contator misturador Contator bomba d gua para gua Contator bomba d gua para aditivo Contator bomba d gua para balan a Contator v vula descarga gua da balan a Contator v vula descaga cimento Abre eletrov lvula Fecha eletrov vula e 3 entradas anal gicas necess rias para monitoramento Uma entrada para cada balan a Levando em conta a mem ria requerida para a programa o que foi de aproximadamente 1 5KB em palavras as instru es de programa o necess rias para a aplica o a quantidade de dispositivos a serem monitorados e controlados citados acima considerando uma poss vel futura expans o e a n o utiliza o de rede de comunica o
17. agregados utilizados na fabrica o das telhas de concreto Para a programa o do Controlador L gico Program vel utilizado linguagem Ladder e Software RSlogix 500 suportando assim as necessidades de l gica e testes de controle Para a Interface Homem M quina foi utilizado software Panelview Explorer possibilitando a cria o e programa o de telas que foram utilizadas para a inser o de dados no sistema auxiliando a produ o O projeto foi finalizado com sucesso resultando em uma m quina misturadora para produ o de telhas de concreto r pida exata e segura Palavras chave Automa o Industrial Interface Homem M quina Controlador L gico Program vel CLP IHM Automa o Industrial Telhas de Concreto ABSTRACT This paper presents design for automation of mixing machine for the production of concrete roof tiles machine that is essential for the manufacture of tiles within the standards set by the regulatory agency ABNT Brazilian Association of Technical Standards The purpose of this is to control the process with the use of Programmable Logic Controller and Human Machine Interface allowing only one person to work with ease for operation and error detection machine Using the drive to inverter frequency to control the speed of the engines it was possible to make more accurate dosing of the aggregates used in the manufacture of concrete roof tiles To program the Programmable Logic Controller Ladder language i
18. com tarefas da sub rotina Entradas 3 3 3 Ladder Sub rotina Sa das Na sub rotina Sa das os contatos das sa das fecham bobinas que ir o ligar desligar motores abrir fechar v lvulas ou ligar desligar bombas na planta Pode se observar o esquem tico da sub rotina na figura 17 Bits internos Sub Rotina Sa das relacionados com chamadano Ladder comando de sa das Principal s o relacionados com Sa das F sicas Figura 17 Fluxograma com tarefas da sub rotina Sa das 34 3 3 4 Ladder Sub rotina Agregadol Agregado e Agregado3 Nas sub rotinas Agregados 1 Agregados2 e Agregados 3 s o utilizados os limites de pesagens da balan a assim como os limites de opera o dos motores de dosagens em 100 de velocidade ou 80 de velocidade ou seja quando a pesagem de cada agregado chega a 80 de seu valor o motor de dosagem ir operar mais devagar para obten o de melhor dosagem A l gica de opera o da pesagem utiliza a seguinte tabela abaixo de endere amento onde criado o endere o bll do tipo bit para setar ou zerar as a es de pesagem Agregados Siea m O Endere amento F sica A o b11 0 0 b11 0 1 b11 0 2 b11 0 3 b11 0 4 b11 0 5 b11 0 6 b11 0 7 b11 0 8 Final do processo de pesagem de ee b11 0 10 agregados 2 EE b11 0 11 agregados 3 Tabela 4 Tabela de endere amento para pesagem dos agregados Z A l gica de pesagem apresentada no ap ndice A e nos fluxogramas
19. gicas devido a utiliza o das tr s balan as O cart o com c digo 1762 IF4 foi o que se encaixou aplica o pois possibilita a entrada de quatro canais de corrente tens o apresentado na figura 8 o desenho tridimensional do Micrologix 1200 c digo de cat logo 1762L40BWA 1762 L 40x om 6 19 641 9 MICROLOGIX 1200 CONTROLLER o 24 INPUTS 16 OUTPUTS ALS SLALbALA ABASBSIAISSE E Ad 104441 ale D t 9000 2 35 641 87 00 3 27 641 e Figura8 Desenhotridimensional Micrologix 1200 c d 1762L40BW A Fonte Proposal works www ab com 24 3 2 2 Especifica o dos Inversores de Frequ ncia Drives O inversor de frequ ncia da linha PowerFlex 4M CA fabricante Allen Bradley pertencente ao c digo 22F D6PON103 foi escolhido pelo cliente para fazer a regulagem em malha aberta dos tr s motores dosadores de agregados Silos 1 2 e 3 A escolha foi feita devido s indica es feitas pelo fabricante do inversor obedecendo os 480 VAC 3 p los de voltagem de entrada motor que ir controlar de 3HP com corrente de sa da de 6Amps e com m dulo de interface homem maguina com display de LED e teclado digital fixo A linha Powerflex 4M CA Allen Bradley fornece os menores e mais acess veis inversores da fam lia PowerFlex ideal para controle de velocidade de m quinas oferecendo versatilidade e atendendo s demandas glob
20. obtidos e apresenta o de problemas superados 2 CONCEITOS E CARACTER STICAS DE UM SISTEMA DE AUTOMA O INDUSTRIAL Neste cap tulo apresentam se conceitos adotados para a realiza o do trabalho os quais s o muito importantes tanto para um engenheiro eletricista como para qualquer outra pessoa que trabalhe ou se interesse na rea de automa o industrial 2 1 AUTOMA O INDUSTRIAL A palavra Automation foi inventada pelo marketing da ind stria de equipamentos na d cada de 1960 e segundo Moraes Castrucci 2001 buscava se a nfase da participa o do computador no controle autom tico industrial Hoje entende se como automa o qualquer sistema que se apoia em computadores com o intuito de substituir o trabalho humano e que vise solu es r pidas e econ micas para atingir os objetivos das ind strias e dos servi os Moraes Castrucci 2001 Para Silveira 1999 a automa o industrial se verifica toda vez que t cnicas de controle s o introduzidas em um processo onde automa o industrial oferecer e gerenciar solu es pois ela sai do n vel do ch o de f brica para voltar o seu foco para o gerenciamento da informa o S o levantados questionamentos de cunho filos fico por Silveira 1999 se deve se automatizar os processos ou n o onde os pontos que defendem a automatiza o dos processos s o e Trata se de um processo de evolu o tecnol gica irrevers vel e Valoriza o do ser humano em su
21. pode se dizer que o trabalho foi bem sucedido devido ao baixo custo envolvido superando expectativas de vendas e expectativas do cliente O projeto foi implementado com sucesso a velocidade de produ o poder ser aumentada e os operadores da m quina v o passar a trabalhar com mais seguran a pois passaram a interagir apenas com a IHM As perdas de material ser o menores pois a produ o em s rie proporcionada pelo sistema automatizado ir o fazer com que os erros de receita diminu ssem proporcionando menor custo de produ o 62 A detec o de erros ocorre de forma instant nea onde os alertas aparecem na tela da IHM facilitando o suporte t cnico e possibilitando que a manuten o seja feita de forma mais r pida e eficaz O que possibilitou o projeto foi o tamanho da aplica o que de pequeno porte Sabe se que para uma maior aplica o ou maior controle da planta seria necess rio Software espec fico que possibilite tanto o controle de sequ nciamento e controle de bateladas como a visualisa o da planta sistemas de otimiza o de performance e produ o gerenciamento e seguran a 63 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS ALBUQUERQUE P U B THOMAZINI D Sensores Industriais fundamentos e aplicac es S o Paulo Editora Erica 2005 ASSOCIA O BRASILEIRA DE NORMAS T CNICAS NBR 13858 2 Telhas de concreto Parte 2 Requisitos e m todos de ensaio Rio de Janeiro ABNT 2009 BUFFA E
22. representados nas figuras 18 19 e 20 Sub Rotina Silos 1 chamada no Ladder Principal Balan a lt Voo parasilol B11 0 5 ligar motor Do silo1 emvelocidade Reduzidapelo tempo Do Pulso Voo ParaSilol lt Balan a lt peso total parasilo 1 Figura 18 Fluxograma com tarefas da sub rotina Silos 1 B11 0 3 ligar motor Do silo 1 emvelocidade M xima Desliga Motor por 5 segundos 35 FinalSub Rotina Balan a lt Valor B11 0 40 ligar motor Silos1 totaldosilo 1 Dosilo2 emvelocidade B11 0 192 ligar motor Do silo 2 emvelocidade reduzida pelotempo do Pulso Valor totaldosild 1 Voodo Silo2 Desliga Motor por lt Balan a lt peso 5 segundos total parasilol silo2 FinalSub Rotina Silos2 Figura 19 Fluxograma com tarefas da sub rotina Silos2 i Balan a lt Valo FinalSub Rotina total parasilo 1 B11 0 320 ligar motor Silos2 Silo2 Voo do Do silo3 emvelocidade Silo3 M xima B11 0 512 ligar motor dosilo3 emvelocidade reduzida pelotempo do Pulso Desliga Motor por do Silo3 s Balan a S 5 segundos lt pesototal para Silo1 Silo2 ilo3 FinalSub Rotina Silos3 Figura 20 Fluxograma com tarefas da sub rotina Silos3 36 37 3 3 5 Ladder Sub rotina Cimento gua e Aditivo As sub rotinas Cimento gua e Aditivo fazem a pesagem dos mesmos Utilizando se uma balanca para pesagem do cimento e outra
23. sacos ou em montes no ch o em local sem ventila o ou ilumina o Esse cen rio propicio para o surgimento de vetores e animais pe onhentos como ratos e baratas oferecendo risco ao trabalhador A fia o protegida nas vias de circula o dos funcion rios garante tamb m a seguran a e sa de dos trabalhadores Com a automa o da m quina para mistura das telhas de concreto os pr prios silos passaram a ser o dep sito da f brica proporcionando diminui o da sujeira e com isso proporcionando tamb m menor apari o dos vetores de doen as e animais pe onhentos 4 3 CONCLUS ES O foco do trabalho foi o projeto da programa o do Controlador L gico Program vel e da Interface Homem M quina possibilitando a produ o de telhas de concreto por processo de bateladas Para se chegar ao objetivo final foi feito grande estudo sobre sistemas de automa o para processos de batelada utilizando CLPs Rockwell Automation controle de motores utilizando a fam lia PowerFlex Allen Bradley e monitoramento utilizando a fam lia PanelView Component Allen Bradley al m de ambientes de programa o Rockwell Software como RSLogix500 e PanelView Explorer A parte que consumiu mais tempo e trabalho foi a programa o do Controlador L gico Program vel e mesmo sabendo que existem outras formas de se programar sistemas de produ o de bateladas como a utiliza o da tecnologia PlantPax da Rockwell Automation para processos
24. seguir os passos a seguir 1 O operador preencher na IHM Interface Homem Maquina e Voo nas telas Agregadol Agregado2 Agregado3 e Cimento que indicar o valor em Kg no qual o motor ir fazer a dosagem sem pausa em rota o r pida 17 e Pulso nas telas Agregadol Agregado2 Agregado3 e Cimento o operador poder modificar o tempo em segundos no qual o motor ficar ligado em baixa rota o para o caso da utiliza o de inversor de frequ ncia Ou seja depois que o valor da balan a alcan ar o valor do Voo o motor ir ligar e desligar obedecendo ao tempo do Pulso at alcan ar o valor total da quantidade a ser pesada de cada mat ria prima fazendo assim melhor dosagem e Limite Superior e Limite Inferior nas telas Agregadol Agregado2 Agregado3 e Cimento que indicar o valor aceit vel em porcentagem do total para pesagem ou seja o valor pesado sempre estar dentro do intervalo delimitado entre o limite superior e limite inferrior e Tempo de Mistura e Tempo de Boca Aberta na tela Misturador que indicar o tempo em segundos no qual o misturador ir funcionar e o tempo no qual a v vula de descarga ficar aberta e Quantidade de Bateladas na tela Bateladas que indicar a quantidade de bateladas que a m quina ir produzir em s rie 2 Ap s a solicita o da mat ria prima o operador liga a m quina 3 A m quina ir fazer a dosagem de areia seguindo a ordem Silol Silo2 e Silo3 poi
25. 3 lt Grtr Than or Eql A gt B Greater Than A gt B Source A T4 0 ACC Source A F15 1 0 lt 101 8478 lt Source B 8 Source B 20 amp lt 20 lt ee B11 2 1009 Grtr Than or Eql A gt B Source A TS0 ACC aa asa 2 De 37 78196 lt Source B 13 Source B 20 l3 lt 20 lt Bil 2 3 101 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 11 TRANSPORTE Total Rungs in File 19 Less Than or Eql A lt B Source F152 37 78196 lt 20 20 lt 0010 Source B 0011 Less Than or Eql A lt B Sourc 2A F15 1 0012 Less Than or Eql A lt B Source A F152 37 78196 lt Source B 03 03 lt TON 0013 Less Than or Eal A lt B Less Than or Eql A lt B Timer On Delay E Source A F15 1 Source A F152 Timer T4l2 101 8478 lt 37 78196 lt Time Base 10 Source B 20 Source B 10 Preset I lt 20 lt 10 lt Accum 0 lt TRANSPORTE T4 12 MOV 0014 Move DN Source 64 psa B112 102 LAD 11 TRANSPORTE Total Rungs in File 19 0015 0016 103 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 11 TRANSPORTE Total Rungs in File 19 13 TRANSC AGUA TRANSPOR B30 14 0 B3 1 T414 0018 104 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 12 MISTURA Total Rungs in File 6 TON 105 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 12 MISTURA Total Rungs in File 6 106 T13 1
26. 5715 e Ja Figura 11 Desenho tridimensional PanelView Component c d 2711C T6M Fonte Proposal works www ab com A IHM PanelView Component oferece controle e visualiza o sua comunica o otimizada com a utiliza o dos controladores Micrologix utilizado neste projeto por meio de comunica es do tipo DF1 DH 485 ou Ethernet 3 2 3 Especifica o de Compontentes Essenciais Para a realiza o do projeto de automa o da m quina de mistura para telhas de concreto al m do controlador dos inversores de frequ ncia e da IHM tamb m foram utilizados componentes que auxiliam no controle e prote o da planta denominados aqui de componentes ess nciais Dentre os componentes essenciais est o contatores rel s disjuntores motores bot es de seguran a e chave de fim de curso Para a especifica o do bot o de emerg ncia foi preciso a escolha do env lucro pl stico do LED interno do bloco de contato normalmente fechado e do operador iluminado na forma de cogumelo vermelho e que precisa girar para liberar Por isso que s o 21 necess rios quatro c digos para a especifica o do bot o de emerg ncia 800FP LMTE4 800F ALP 800F N3R e 800F X10 O operador do bot o est representado na figura 12 Figura 12 Operador do bot o de emerg ncia Fonte Proposal works www ab com Para a especifica o dos Rel s dos Disjuntores e dos Contatores foi necess rio obter info
27. ESCOLA DE ENGENHARIA DE S O CARLOS TRABALHO DE CONCLUS O DE CURSO MURILO FRANCO DE CAMPOS PROJETO DE AUTOMA O INDUSTRIAL DE M QUINA MISTURADORA PARA PRODU O DE TELHAS DE CONCRETO S o Carlos 2012 MURILO FRANCO DE CAMPOS PROJETO DE AUTOMA O INDUSTRIAL DE M QUINA MISTURADORA PARA PRODU O DE TELHAS DE CONCRETO Trabalho de Conclus o de Curso apresentado como requisito para obten o do t tulo de Bacharel em Engenharia El trica Eletr nica pela Escola de Engenharia de S o Carlos USP Orientador Professor Dr Dennis Brand o S o Carlos 2012 AUTORIZO A REPRODU O TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETR NICO PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA DESDE QUE CITADA A FONTE Franco de Campos Murilo Projeto de Automa o Industrial de M quina Misturadora para Produ o de Telhas de Concreto Murilo Franco de Campos orientador Prof Dr Dennis Brand o S o Carlos 2012 Monografia Gradua o em Engenharia El trica com nfase em Eletr nica Escola de Engenharia de S o Carlos da Universidade de S o Paulo 2012 1 Automa o Industrial 2 Telhas Concreto 3 Controlador L gico Program vel 4 Interface Homem Maguina 5 Inversor de Frequencia 6 CLP 7 IHM 8 Driver I T tulo FOLHA DE APROVA O Nome Murilo Franco de Campos T tulo Projeto de Automa o Industrial de M quina Misturadora para Produ o de Telhas de C
28. QTDE AGREGI lt BALAN A AGREG lt 80 DO RESULTADO DA SOMA DE AGREGI COM do AGREG2 do B11 0 24 while 80 DO RESULTADO DA SOMA DE AGREGI COM AGREG2 lt lt BALANCA AGREG lt RESULTADO DA SOMA AGREGI COM AGREG2 Do B11 0 40 while RESULTADO DA SOMA AGREGI COM AGREG2 lt BALAN A AGREG lt 80 DO RESULTADO DA SOMA DE AGREGI COM AGREG2 COM AGREG3 Do B11 0 192 while 80 DO RESULTADO DA SOMA DE AGREGI COM AGREG2 COM AGREG3 lt BALAN A AGREG lt RESULTADO DA SOMA AGREGI COM AGREG2 COM AGREG3 do b11 0 320 while BALAN A AGREG gt RESULTADO DA SOMA AGREGI COM AGREG2 COM AGREG3 do B11 0 512 trava o processo de pesagem esperando uma nova batelada 66 AP NDICE B L GICA PARA MISTURA while TEMPO DE MISTURA gt SET POINT Do B1l3 lt 2 while TEMPO DE ELETROVALVULA ABERTA gt 20 Do B113 lt 4 Do TEMPO TOTAL DE TRANSP lt 0 AP NDICE C TELAS DA IHM e Tela Inicial Tela Inicial Ligado Ligado AGREGADO 2 CIMENTO Ligado AGREGADO 1 AGUA ADITIVO Ligado Ligado AGREGADO 3 MISTURADOR RESET ALARME Figura 1 Tela Inicial da IHM e Tela Agregadol ll AGREGADO 1 0000 00 0000 00 Figura 2 Tela Agregadol da IHM 67 e Tela Agregado2 AGREGADO 2 po Figura 3 Tela Agregado2 da IHM e Tela Agregado3 i AGREGADO 3 Be Figura 4 Tela Agregado3 da IHM 68 e Tela Aditivo ll AGUA ADITIVO pao 0000 00 0000 00 Figu
29. RINCIPAL Total Rungs in File 27 Jump To Subroutine SBR File Number Us TI 78 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 0017 0018 Jump To Subroutine SBR File Number Us 0019 H 1 2 7 4 o Jump To Subroutine SBR File Number us Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 0020 JSR Jump To Subroutme SBR File Number U 10 79 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 B30 B3 0 0021 1 0 80 81 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 0022 JSR Jump To Subroutine SBR File Number un JSR 0023 Jump To Subroutine SBR File Number U 14 0025 0026 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 82 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 3 ENTRADAS Total Rungs in File 22 83 0010 0011 0012 0014 0015 0016 Lo 9 Bul1762 Lo 10 Bul 1762 Bul 1762 Lo 12 Bul 1762 Lo Bul 1762 Lo 14 Bul 1762 Lo Bul 1762 Lo 16 Bul 1762 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 3 ENTRADAS Total Rungs in File 22 84 0017 0018
30. SAAXSLC3 Chave fimde curso 802B Compacta Braco rotacionado montado Pr fiado Rel s T rmicos Codigo 193 T1AA25 Rel de sobrecarga T1 MCS IEC Bimetalico 0 16 0 25A Disjuntores Motores Codigo 140M C2E C10 MPCB Standard Magnetic Trip Fixed at 13 x le 6 3 10 A Contatores C digo 100 C09B10 Contator MCS C IEC 9A 440V 50Hz 480V 60Hz Tabela 3 Especifica o de Componentes para Automa o do Projeto 3 2 1 Especifica o do Controlador L gico Program vel CLP A primeira coisa que se pensa ao se especificar produtos para um projeto de automa o industrial qual controlador l gico program vel se deve utilizar Para fazer essa escolha preciso primeiramente determinar a quantidade de dispositivos a serem monitorados e controlados No caso do projeto do misturador para produ o de telhas de concreto foi feita a seguinte an lise relacionada aos dispositivos a serem monitorados e controlados 24 entradas digitais necess rias para monitoramento Inversor de frequencia para motor do silol Sinal de falha Inversor de frequencia do silol Inversor de frequencia para motor do silo2 Sinal de falha Inversor de frequencia do silo2 Inversor de frequencia para motor do silo3 Sinal de falha Inversor de frequencia do silo3 Motor esteira com balan a Rel t rmico motor esteira com balan a Motor esteira transportadora Rel t rmico motor esteira transportadora
31. STEIRA BALANCA JEST ESTEIRA BALANWBoolean BOMBA DESCARGA AlBoolean RME_MISTURADOR Boolean Tabela 8 Tabela de Tags para IHM 47 48 3 4 3 Alarmes Os alarmes s o mensagens que aparecem na tela da IHM para apresentar principalmente problemas no funcionamento da m quina Para configurar os alarmes preciso configurar o trigger associando o a uma tag que aponta ao endere o de alarme do CLP Ou seja quando existir uma mudan a de estado no endere o de alarme do CLP o trigger ir disparar uma mensagem indicando a causa de tal mudan a A seguir apresentado a tabela 9 de triggers que foram configurados para exibirem mensagens na IHM Essa tabela foi inserida no web browser de configura o do PanelView Component Trigger Alarm Type Edge Detection Deadband Mode Deadband Level Message m Bit Equal 1 Percent o Botao de Emergencia A 2 TERMICO BOMB DESIBIt Egual 1 Percent o Termico da Bomba de 3 TERMICO ESTEIRA B Bit Equal 1 Percent 0 Termico da Esteira Bale 4 TERMICO MISTURADO Bit Equal 1 Percent o Termico Misturador 5 TERMICO ROSCA SEI Bit Equal 1 Percent o Termico Rosca Sem Fil 6 TERMICO TRANSP ES Bit Equal 1 Percent o Termico Transp Est Bal 7 ELARME BOMBA DES Bit Egual 1 Percent o Alarme Bomba de Desc 8 JALARME EST ESTEIR BIt Egual 1 Percent o Alarme Transp Est Bale PO JALARME_E STEIRA BAL Bit Equal 1 Percent o Alarme Esteira balanca 40 ALARME_MISTURADOF Bit Equal 1 Percen
32. Source B Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD AGREGADO2 Total Rungs in File 7 Grtr Than or Eal A gt B Source F15 0 200 0 lt Source B F8 22 340 0 lt 92 93 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 7 AGREGADO3 Total Rungs in File 7 B3 l B30 0001 Grtr Than or Eq A gt B Source A F15 0 200 0 lt Source B F8 19 350 0 lt LEQ 0002 Less Than or Eql A lt B Source A F15 0 200 0 lt Source B F8 23 350 0 lt Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 7 AGREGADO3 Total Rungs in File 7 Grtr Than or Eal A B Source F150 200 0 lt F823 350 0 lt Source B 94 95 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 8 CIMENTO Total Rungs in File 6 3 BIL 8 T49 RES T4 10 Grtr Than or Eql A gt B RES Source A F15 1 Bil l 3 Less Than A lt B Source F15 1 101 8478 lt Source B F9 15 970 lt 0003 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 8 CIMENTO Total Rungs in Pile 6 Grtr Than or Eql A gt B 3 Source A F15 1 101 8478 lt Source B F9 15 97 0 lt AUK CIMENTO END 96 97 Trabalno de Conclus o de Curso Murilo Franco de campos LAD 9 AGUA Total Rungs in File 5 0000 Less Than or Egl A lt B Source F152 0 37 78196 lt Source B F9 12 430 lt 0001 Grtr Tha
33. Start Source P106 em 2 fios op o 2 Input deve estar ativada para que o Drive ligue quando Input vai para n vel zero o drive ir parar Stop Mode P107 em rampa op o zero Speed Reference P 108 em Preset Freq op o 4 Decel Time 1 P110 em 1 Seg Preset Frequ A411 em 60Hz Preset Fregu A412 em 12Hz 3 6 INSTALACAO DO CONTROLADOR LOGICO PROGRAMAVEL A instala o do controlador l gico program vel foi realizado em painel el trico utilizando trilho DIN juntamente dos m dulos de expans o de entrada anal gica e de sa das digitais de acordo com as especifica es contidas em seu manual e representado na figura 31 Figura31 Instala o do CLP Fonte Manual de Instala o Micrologix 1200 www ab com 51 Foram feitos os desenhos das borneiras para a especifica o da instala o e montagem do painel el trico Os desenhos foram feitos em AutoCAD 2006 e podem ser observados no Anexo A Nas folha 1 e 2 est o os desenhos das borneiras de entradas do CLP com a representa o do bot o de emerg ncia de rel s t rmicos representados por chaves fechadas contatores representados por chaves fechadas e entradas dos inversores de frequ ncia As folhas 3 e 9 representam a configura o dos bornes de entrada e sa da do CLP indicando a localiza o dos bornes de VAC e de GND Os desenhos das borneiras de sa da do CLP est o nas folhas 4 a 7 Nelas est o representados o liga desl
34. a conjunta mesma balan a obedecendo assim as l gicas apresentadas nos fluxogramas das figuras 22 e 23 Primeiramente acontece a pesagem da gua e com sua finaliza o inicia se a pesagem do aditivo Sub Rotina gua chamada no Ladder Principal Balan as Quantidade Liga Bomba d gua 1 total de Agua FinalSub Rotina Agua Figura 22 Fluxograma com tarefas da sub rotina Agua Fim daSub Rotina Balan as Quantidade a s m Agua totalde gua Liga Bomba d gua 2 Quantidadetotal de Desliga Bomba d gua 2 FinalSub Rotina Aditivo Figura 23 Fluxograma com tarefas da sub rotina Aditivo 39 40 3 3 6 Ladder Sub rotina Transporte E na sub rotina Transporte que os materiais s o enviados para o misturador mas para isso preciso que todos os processos de pesagem estejam conclu dos A tabela 6 constru da para auxiliar no endere amento para a sub rotina Transporte para Misturador Endere amento b11 2 0 O 0 9 Liga desliga esteira balanga Liga desliga esteira da esteira balan a para o b11 2 1 0 0 10 misturador b11 2 2 0 0 14 Liga desliga v lvula de gua para misturador b11 2 3 0 0 13 Liga desliga bomba de gua para misturador b11 2 4 0 0 15 Liga desliga descarga de cimento para misturador mesmo da b11 2 5 gua Liga desliga descarga de aditivo para misturador b11 2 6 Final do processo de transporte para misturador b11 3 0 0 0 12 Motor do misturador Tabela 6 Tabela de ender
35. a libera o na execu o de tarefas entediantes e repetitivas ou mesmo em situa es de trabalho insalubres e de riscos e Aumento da qualidade de vida de toda uma sociedade promovendo seu conforto e maior integra o e Maior enriquecimento pelo menor custo do produto pela baixa manuten o ou pela rapidez e precis o na execu o de tarefas ou pelo aumento de produtividade num curto per odo de tempo e Uma quest o de sobreviv ncia e forte apelo de marketing dentro de um mercado altamente competitivo e Cria o de empregos diretos e indiretos al m de novos empregos relacionados com a manuten o desenvolvimento e supervis o de sistemas e Busca pela qualidade do produto e a satisfa o do cliente 2 2 CONTROLADOR L GICO PROGRAM VEL CLP Controlador L gico Program vel segundo a NEMA National Electrical Manufacturers Association um aparelho eletr nico digital que utiliza uma mem ria program vel para armazenar internamente instru es e para implementar fun es espec ficas Segundo a ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas um equipamento eletr nico digital com hardware e software compat veis com aplica es industriais O controlador l gico program vel literalmente o c rebro de um sistema de automa o industrial Ele realiza desde opera es simples como a entrada e sa da de sinais at fun es avan adas como a comunica o com outro equipamento via rede industrial
36. ais de OEMs Original Equipment Manufacturer e usu rios finais que necessitam f cil programa o e disp em de pouco espa o nos pain is el tricos Literature www ab com Na figura 9 pode se visualizar inversores CA Powerflex 4M figura 9 e o desenho tridimensional do inversor utilizado de c digo 22F D6PON103 figura 10 a3 1 ANULLULA CAER Le Figura 9 Inversores CA PowerFlex4M de 0 2 a 11kW 0 25 a 15HP 120 V 240V e 480V Fonte Literature www ab com 25 100 00 3 15 16 POE PowerFlex 4M AC Drive Frame Size B j 1220 3 V q Figura 10 Desenhotridimensional PowerFlex4M cod 22F D6PON103 Fonte Proposal works www ab com 3 2 3 Especifica o da Interface homem maguina IHM Para fazer a escolha da IHM foi levado em conta que a principal fun o seria a entrada de dados para a receita n o tendo a necessidade de bons gr ficos ou mesmo cores Assim sendo e pensando tamb m no custo benefico foi escolhido pelo cliente o PanelView Component que possue o c digo 2711C T6M Esse modelo de interface tem a tela de seis polegadas monocrom tica e touch screen Abaixo na figura 11 apresentado o desenho tridimensional do Panel View Component de c digo 2711C T6M 26 p208 57 8 7 8381 2711C T6M 4 6 Monochrome Transmissive FSTM Touchscreen 153 96 6 1 161 SEA
37. alor para o qual a balan a dos agregados est marcando no momento do teste Depois dos valores para pesagem dos agregados serem simulados na tabela 11 poss vel verificar o funcionamento dos tr s inversores que far o a dosagem utilizando a tabela de verifica o agregados Address Value Description oO F9 0 210 0 Qtde do agregado 1 F9 4 140 0 Qtde do agregado 2 F9 8 0 0 Qtde do agregado 3 F9 1 205 0 Woo agregado 1 F3 2 5 0 Limite superior agregado 1 F3 3 5 0 Limite inferior agregado 1 N7 1 5 Tempo de dosagem lenta para o agregado 1 F3 5 130 0 Voo agregado 2 F3 6 5 0 Limite superior agregado 2 F3 7 5 0 Limite inferior agregado 2 N7 2 5 Tempo de dosagem lenta para o agregado 2 F9 9 0 0 Woo agregado 3 F3 10 0 0 Limite superior agregado 3 F3 11 0 0 Limite inferior agregado 3 N7 3 0 Tempo de dosagem lenta para o agregado 3 B10 041 0 Registra no CLP os valores digitados na IHM B10 0 0 0 Start pela IHM B10 0 2 1 Stop pela IHM F15 0 200 0 Balanca agregados N7 0 30 Tempo de mistura N7 5 15 Tempo eletrovalvula aberta Tabela 10 Tabela de verificac o principal Address Value Description B11 0 0 0 Liga desliga inversor silo 1 B11 0 1 0 Reduz velocidade inversor silo 1 B11 0 2 0 B11 0 3 0 Liga desliga inversor silo 2 B11 0 4 0 Reduz velocidade inversor silo 2 B11 0 5 0 B11 0 6 0 Liga desliga inversor silo 3 B11 0 7 0 B11 0 8 0 Reduz velocidade inversor silo 3 B11 0 9 1 Final do proc
38. atualiza a mem ria de dados internos e imagem E S e retorna novamente para essa rea da mem ria A Mem ria de Dados guarda dados referente ao processamento do programa do usu rio e a Mem ria Imagem das Entradas e Sa das reproduz o estado dos perif ricos de entrada e sa da Moraes e Castrucci 2001 Os m dulos de entada do controlador program vel permitem que as informa es do sistema cheguem Esse m dulos cont m optoisoladores em cada um dos circuitos Pode se conferir o funcionamento do mesmo atrav s da figura 1 quando o circuito externo fechado atrav s do sensor o LED sensibiliza o componente de base fazendo circular corrente interna no circuito de baixa pot ncia do controlador program vel M dulo de entrada Sensor Figura 1 M dulo de Entrada a optoisolador Fonte Moraes e Castrucci 2001 Os m dulos de sa da podem ser acionados por tr s m todos sa da a Rel sa da a Triac e sa da a Transistor e M todo de acionamento a Rel usa uma solen ide para fechar o contato na borneira de sa da do controlador fazendo com que sua vantagem esteja na robustez de seu m dulo que praticamente imune a qualquer transiente de rede No entanto sua vida til mais baixa comparando a aos outros entre 150 000 e 300 000 acionamentos e M todo de acionamento a Triac utilizado quando a fonte de corrente alternada possibilita at 1x10 6 acionamentos e M todo de acionamento a Transistor normalme
39. b rotina Mistura Figura 25 Fluxograma com tarefas da sub rotina Mistura 3 3 8 Ladder Sub rotina Alarmes Os alarmes s o de grande utilidade na planta pois servem de preven o contra acidentes e de detec o de erros de opera o Os alarmes s o contatos fechados inseridos em toda l gica do programa e quando esse contato se abre ele deixa de mandar sinal para o CLP fazendo o sistema parar Quando isto acontece necess rio reset do operador via IHM para o sistema voltar a funcionar A l gica dessa sub rotina pode ser observada no fluxograma da figura 26 Situa es s o ligadas bobna aciona alarmes Sub Rotina Alamese chamada no Ladder Principal Bobina aciona alarmesest ativada Pausa na m quina Fim Sub Rotina Alarmes Figura 26 Fluxograma com tarefas da sub rotina Alarmes 3 3 9 Ladder Sub rotinas C lculos e First Pass 43 As sub rotinas c lculos e first pass foram feitas para evitar erros de opera o ou seja sempre que a m quina for ligada ou resetada ela ir passar primeiramente pela sub rotina first pass onde todos os endere os importantes para a correta opera o da m quina ser o zerados Logo depois ir acontecer a sub rotina C lculos que ir receber os dados enviados pelo operador via IHM e ir fazer os c lculos dos limites das pesagens e dos temporizadores 3 4 PROGRAMA O DA IHM O ambiente de configura o e programa o do PanelView
40. cta o do concreto Tanto os misturadores quanto as extrusoras s o respons veis pela qualidade das telhas de concreto A receita quantidade de cada insumo e o tempo de mistura s o os principais fatores para o sucesso da fase do misturador e consegu ntemente para o sucesso de fabrica o de telhas dentro da norma NBR13 858 2 ou seja que sejam aprovadas aos ensaios f sicos m nimos exigidos Para se entender a ind stria de produ o de telhas de concreto preciso entender a ind stria de processo em geral Para a APICS American Production and Inventory Control Society as ind strias de processo s o aquelas que adicionam valor aos materiais atrav s de mistura separa o conforma o ou rea es qu micas O processo pode ser cont nuo ou em bateladas lotes e geralmente requerem r gido controle do processo e alto investimento de capital Ainda segundo a APICS o processamento por bateladas um processo industrial que prioritariamente programa curtos ciclos de produ o Existem outras formas de caracterizar o processamento por batelada Buffa Miller 1979 por exemplo diz que produ o por batelada s o aquelas onde os equipamentos devem ser flex veis o suficiente para manipular o processamento de uma larga variendade de produtos tamanhos e mudan as de projetos de cada produto A ind stria de telhas de concreto um exemplo de ind stria de processo por bateladas a produ o depende sempre da qualidade dos insu
41. e amento para transporte Para a estrutura o da sub rotina Transporte foram setados tempos pr determinados de liga o de cada motor ou seja quanto tempo demoraria para cada material chegar ao misturador levando em conta a velocidade de cada esteira A l gica para a subrotina pode ser vista no fluxograma da figura 24 Fim detodos _ Liga motoresdasesteras processos de pessgem gt de transporte por tempo Pre setado Abre v lvula de Abre v lvula de Liga Bomba d gua 3 dispensade cimento dispensade guae aditivo Fim da sub rotina transporte Figura 24 Fluxograma com tarefas da sub rotina Transporte 41 3 3 7 Ladder Sub rotina Mistura A sub rotina mistura determina o tempo de mistura do misturador assim como a a o de abrir e fechar da eletrov lvula do tanque de mistura A tabela 7 de endere amento foi constru da para auxiliar a constru o da sub rotina Endere amento Sa da F sica a o b11 3 0 0 0 12 b11 3 1 O 1 0 Abre Eletrovalvula b11 3 2 0 1 1 Fecha Eletrov lvula Tabela 7 Tabela de endere amento para mistura A l gica para a realiza o da sub rotina encontra se no Ap ndice B e no fluxograma da figura 25 42 Fim da sub rotina Conta tempo inserido na transporte IHM tempo de Mistura Desliga motor do misturador Conta tempo inserido Na IHM tempode V lvula aberta Abre eletrovavula de dispensa Fecha eletrov lvula de dispensa Fim dasu
42. e concreto Foram apresentados para o cliente v rias op es de produtos e a escolha final foi feita a partir do melhor custo benef cio ou seja foram escolhidos pelo cliente os produtos que atendiam os requisitos b sicos e que eram econ micamente favor veis A tabela 3 mostra o c digo de cada produto e suas descri es Produtos Guantidade Inversor de Frequ ncia C digo 22F D6PON103 PowerFlex4M AC Drive 480VAC 3PH 6 Amps 2 2 kW 3 HP Frame tipo B IP20 Open LED Display Teclado digital 3 Fixo Controlador L gico Program vel CARTAO DE EXPANSAO DE ENTRADAS ANALOGICAS C digo 1762 IF4 4 Canais Current Voltage M dulo anal gico de entradas 1 MICROLOGIX 1200 Codigo 1762 L40BWA MicroLogix 1200 alimenta o 120 240V ac 20 standard 24V dc and 4 Fast 24V dc entradas digitais 16 sa das a 1 rel 20 Produtos Guantidade CARTAO DE EXPANSAO DE SADAS DIGITAIS C digo 1762 0W8 8 Pontos VAC VDC M dulo de Sa da a Rel 1 Bot o de Emerg ncia C digo 800FP LMT64 800F Operador Iluminado Cogumelo Gira para liberar 60mm Pl stico Type 4 4X 13 IP66 Vermelho 1 C digo 800F ALP Env lucro Pl stico 1 C digo 800F N3R LED Integrado Latch Mount 24V AC DC LED vermelho 1 C digo 800F X10 22 5mm PB No Latch bloco de contato 1 N O 1 Interface Homem M quina C digo 2711C T6M PanelView Component C600 Model 6 in Monochrome Chave Fim de Curso C digo 802B C
43. e 100 Voo do Agregado e limites superiores e inferiores ou seja a margem de erro admiss vel para a pesagem A tela Agua aditivo existe para que o operador insira a quantidade de gua J a tela Misturador tem como objetivo permitir que o operador insira o tempo de mistura e o tempo de boca aberta que o tempo no qual a v lvula de sa da do misturador fica aberta A tela Cimento foi criada para que o operador insira a quantidade a ser pesada de cimento limites inferiores e superiores margem de erro em porcentagem aceit vel pulso tempo de medida e v o quando o motor atingir o valor do v o ele p ra e ent o fica ligando e desligando obedecendo o tempo inserido para melhor dosagem A tela Bateladas foi feita para que o operador insira o n mero de bateladas a ser produzido J as telas Alarm Banner e Diagnostics s o telas que s o pr configuradas pelo fabricante ou seja a tela Alarm Banner chamada automaticamente sempre que acontecer uma situa o de alarme e a tela Diagnostics chamada sempre que acontecer alguma falha com a IHM por exemplo perda de comunica o com o CLP Para fazer a interliga o das informa es de entrada e sa da do CLP e de entrada e sa da das telas da IHM preciso criar tags e interlig las aos indere os de mem ria de interesse do CLP como feito na tabela 8 ROSCA SEM FIM E
44. e alarme Tal procedimento feito pela constante monitora o das Tags suscet veis a falhas por parte da IHM que podem ter a vantagem de em ocorr ncias sugerir ao operador que provid ncias devem ser tomadas diante de um defeito ocorrido Silveira 1999 Pode se observar exemplos de IHMs na figura 4 11 Figura 4 Exemplos de IHMs Allen Bradley Fonte www ab com 2 4 ATUADORES Os atuadores ou dispositivos de sa da s o elementos de campo usados para executar as instru es de controle do controlador ou seja os atuadores t m a capacidade para ativar grande variedade de elementos que ser o atuadores sobre a planta industrial Os principais dispositivos atuadores de natureza eletromec nica s o 2 4 1 Solen ides Dispositivos que alimentados eletricamente produzem movimento de deslocamento Podem ter movimento discreto com duas posi es aberta ou fechada ou movimento cont nuo com deslocamento linear com rela o ao sinal de tens o aplicado bobina Moraes Castrucci 2001 2 4 2 Rel s Dispositivo que alimentado eletricamente gera uma a o mec nica da qual resulta o chaveamento de um sinal el trico ou seja a corrente el trica passando por uma bobina 12 provoca uma for a mec nica em um n cleo met lico que comuta entre contatos Moraes 2001 Os Rel s podem ser eletromec nicos que usam um sinal de baixa corrente para armar um conjunto de contatos temporizados que possuem sistemas q
45. erior de cimento kg Balanca cimento Start pela IHM Stop pela IHM Registra no CLP os valores digitados na IHM Liga desliga v lvula para adi o de gua Liga desliga rosca sem fim para adi o de cimento Liga desliga aditivo Final do processo de pesagem de cimento Final do processo de pesagem de agua Final do processo de pesagem de aditivo Tabela 13 Tabela de verifica o cimento gua e aditivo e Tabelas de verifica o Entradas Alarmes e Transporte A tabela 14 Entradas foi feita para possibilitar a simula o dos valores dos bits que est o relacionados com as entradas f sicas que possibilitam a verifica o dos alarmes com ajuda da tabela 15 Alarmes 57 B12 0 0 1 Botao de emergencia B12 0 1 0 Inversor do silo 1 ligado B12 0 3 0 Inversor do silo 2 ligado B12 0 5 1 Inversor do silo 3 ligado B12 0 7 0 Esteira balanca ligada B12 0 8 0 Termico da esteira balanca B12 0 9 0 Esteira da esteira balanca para o misturador ligada B12010 O Termico da esteira da esteira balanca para o misturador B120 11 0 Rosca sem fim ligada B12012 O Termico da rosca sem fim B120 13 1 Misturador ligado B120 14 0 Termico do misturador B12015 0 Bomba de descarga de agua da balanca ligada B12 1 0 0 Termico da bomba de descarga de agua da balanca B12 1 1 0 Eletrovalvula aberta B12 1 2 1 Eletrovalvula fechada B12 1 3 1 Sensor da tampa do misturador Tabela 14 Tabela de verifica o Entradas Address Value Descr
46. esso de pesagem de agregados 1 Tabela 11 Tabela de verifica o agregados 55 e Tabela de verifica o misturador Depois dos valores para tempo de mistura e tempo eletrov lvula aberta serem simulados na tabela 12 poss vel verificar o funcionamento do motor do misturador a partir da tabela misturador 1 B11 3 0 Motor do misturador B11 3 1 0 Abre eletrov lvula B11 3 2 0 Fecha eletrov lvula B3 0 0 0 T4 1ACC 0 Temporiza o do misturador N7 0 30 Tempo de mistura Tabela 12 Tabela de verificac o misturador e Tabela de verifica o Cimento gua e Aditivo A tabela 13 foi feita para possibilitar a simula o de valores que seriam inseridos pelo operador da m quina na IHM como quantidade de gua de cimento e de aditivo poss vel simular tamb m o valor que a balan a do cimento est marcando no momento do teste e ver o funcionamento das bombas d gua e da rosca sem fim para adi o de cimento Address F9 12 F9 13 F9 14 F9 15 N7 4 F3 16 F3 17 F8 32 F8 33 F15 1 B10 0 0 B10 0 2 B10 0 1 B11 1 0 B11 1 1 B11 1 2 B11 1 3 B11 1 4 B11 1 5 56 Yale Description 7 45 0 10 0 100 0 97 0 5 5 0 5 0 105 0 95 0 101 8478 0 1 0 S 0O 10 0 Quantidade de agua Quantidade de aditivo Quantidade de cimento Voo do cimento Tempo dosagem do cimento Limite superior cimento Limite inferior do cimento Limite superior de cimento kg Limite inf
47. etr nicos de estado s lido que criam um campo ou um feixe de energia e que reagem a dist rbios nesse campo Um exemplo de sensor sem contato s o os sensores fotoel tricos Rockwell Automation 1999 Albuquerque e Thomazini 2005 citam caracter sticas dos sensores e Sensibilidade raz o entre sinal de sa da e entrada quando existe grande varia o de sua sa da ocasionada por uma pequena varia o em sua entrada o sensor muito sens vel e Exatid o um instrumento tem grande exatid o quando o erro na medi o pequeno ou seja quando o instrumento fornece respostas pr ximas a um valor verdadeiro e Alcance faixa de valores na qual o sensor capaz de receber entrada e Velocidade de resposta velocidade na qual a medida fornecida pelo sensor alcan a o valor real do processo Na figura 6 s o apresentados diferentes tipos de sensores e de chaves cia Nae aS At curo ener de Quay Fonte www ab com li 15 3 METODOLOGIA E MATERIAL UTILIZADO PARA EXECU O DO PROJETO DE AUTOMA O Com base em toda teoria e conceitos apresentados no cap tulo anterior neste cap tulo ser apresentado a solu o do problema para a automa o da m quina de mistura para telhas de concreto Descri o do projeto de automa o especifica es de equipamentos programa o do controlador e IHM assim como descri o para instala o do controlador s o assuntos que ser o vistos nesse cap tulo 3 1 DESCRI O
48. foi especificado a fam lia de controladores Micrologix 1200 do fabricante Allen Bradley A fam lia de controladores Micrologix 1200 proporciona 4KB de mem ria para programa o em palavras at 40 entradas sa das digitais embutidas e possibilidade de at 96 entradas sa das digitais em expans es locais ROCKWELL AUTOMATION Micrologix Family Brochure pg 18 Os controladores da fam lia Micrologix utilizam software de programa o RSLogix 500 e possuem grande alcance de funcionalidades necess rias para endere ar diversas aplica es utilizando instru es dos diferentes tipos e Instru es b sicas por exemplo examinar se On ou Off e Dados instru es de compara o por exemplo igual maior ou igual 23 e Instru es de matem tica por exemplo somar subtrair e Controle de fluxo de instru es por exemplo Jump Subrotina e Aplica es com sa das de trem de pulso de alta PTO e de largura de pulso modulada PWM Assim o CLP utilizado foi o Rockwell Micrologix 1200 c digo de cat logo 1762L40BWA que alimentado por 120 240 Volts AC 24 sa das digitais de 24Volts DC e 16 sa das rel Como o CLP utilizado n o possue o n mero suficiente de sa das para o controle foi necess rio a utiliza o de um cart o de expans o para sa das digitais O c digo do cart o de expans o utilizado 17620W8 que possue oito sa das rel Foi utilizado tamb m um cart o para entradas anal
49. ico digital de 16 bits ou seja s o utilizados 15 bits para determinar o range do n mero digital que ser a leitura do sinal anal gico e um bit para a sinaliza o positivo ou negativo Assim a balan a ir enviar um n mero de 32768 a 432768 ent o utilizado a instru o SCP no programa em Ladder para colocar este valor em uma escala apropriada Na instru o SCP preciso determinar o Input m nimo e o Input m ximo de cada balan a ou seja o input m nimo poderia ser 32768 que o menor valor que o conversor consegue ler por m como o sinal da balan a ser de 4mA a 20mA preciso eliminar o range negativo Como o sinal nunca ir ser OmA o n mero digital tamb m n o pode come ar em zero assim calcula se por equa o da reta que quando chegar o menor sinal na entrada do CLP 4mA teremos um n mero de 6553 Na pr tica este valor precisa ser medido pois nunca ser de exatamente 4mA para Input m nimo e tamb m n o ser 20mA para Input m ximo As medidas foram feitas em campo e os campos Input M nimo e Input M ximo da instru o SCP foram completados para o perfeito funcionamento do conversor anal gico digital do CLP As medidas est o mostradas na tabela 16 59 Sinal Medido M nimo Sinal Medido M ximo Input ra ra mimo Balanca Balanca Balanca Tabela 16 Tabela de medidas das balan as em campo Outro teste que foi realizado em campo foi a medida do tempo necess rio para o transpo
50. iga de cada inversor de frequ ncia com chave para possibilitar ligamento manual assim como as sa das para controle da velocidade dos drives Est o representados tamb m os contatores dos motores contatores das bombas e as v lvulas todas com chave autom tico manual Na folha 8 se encontra o desenho da borneira de sa da do cart o de expans o do CLP com a liga o da eletrov lvula e das bombas d gua 52 53 4 RESULTADOS 4 1 TESTES Foram realizados diversos testes para a verifica o e confirma o do correto funcionamento da m quina A seguir ser o apresentados os dois principais testes que foram essenciais para o resultado positivo do projeto 4 1 1 Testes utilizando Software RSlogix 500 Para a verifica o da l gica do programa Ladder foi utilizado o recurso Custom Data Monitor do software RSlogix Tabelas s o criadas com o objetivo de escolher endere os a monitorar ou a modificar sejam eles bits ou palavras Dessa forma fica mais f cil monitorar o processo sem precisar deslocar o cursor pelo programa a procura de um valor ou outro do processo Foram adicionadas diferentes tabelas que podem ser observadas a seguir e Tabelas de verifica o Principal e Agregados A tabela 10 principal foi feita para possibilitar a simula o de valores que seriam inseridos pelo operador da m quina na IHM como tempo de mistura e valores das quantidades de agregados 1 2 e 3 poss vel simular tamb m o v
51. ip tion B14 0 0 0 Alarme inversor 1 B14 0 1 0 Alarme inversor 2 B14 0 2 0 Alarme inversor 3 B14 0 3 0 Alarme rosca sem fim B14 0 4 0 Alarme esteira balanca B14 0 5 0 Alarme esteira da esteira balanca para misturador B14 0 6 0 Alarme da bomba de descarga da balanca B14 0 7 0 Alarme misturador B3 0 1 0 Aciona alarme Tabela 15 Tabela de verifica o Alarmes 4 1 2 Testes realizados em campo O principal teste realizando em campo para o start up do sistema foi o teste das balan as para realizar a convers o anal gico digital pelo CLP Para a realiza o deste teste preciso entender como o CLP faz a leitura do sinal anal gico Quando o CLP recebe o sinal anal gico do campo ele converte para digital com a finalidade de process lo como ilustrado na figura 32 58 E E gt A D TT TI t or N mero bin rio de n Rn bits que representa a Continuo no anal gico digital de eita deski tempo n bits de resolug o anal gico em um determinado instante Figura32 Convers o anal gico digital O sinal anal gico ao chegar na borneira do CLP convertido por um conversor anal gico digital com uma resolu o de n bits Quanto maior a quantidade de bits n do conversor maior sua precis o sendo que o range do n mero bin rio que ir representar o sinal uma amostra do sinal anal gico de 2 a 2 No caso do controlador Micrologix 1200 utilizado um conversor anal g
52. mos ou seja dependendo da qualidade de um insumo ou de outro a quantidade desse insumo na mistura deve ser diferente ou o tempo de mistura deve mudar de uma batelada para a pr xima Devido a essa complexidade a ind stria de telhas de concreto requer um sistema automatizado para a pesagem dos insumos da gua do cimento e para o tempo de mistura diminuindo assim a possibilidade de produ o de telhas fora da norma NBR13 858 2 Esse trabalho ir obordar a automa o industrial envolvida na ind stria de telhas de concreto mais especificamente na primeira parte da produ o a mistura onde apenas um operador ir controlar a pesagem de 3 insumos da gua e aditivo do cimento e o tempo de mistura atrav s de uma interface homem m quina Conceitos e caracter sticas de sistemas de automa o industrial s o encontrados no cap tulo 2 conceitos esses que s o essenciais para o entendimento do trabalho Funcionamento dos controladores l gicos program veis programa o dos controladores interfaces homem m quina sensores e atuadores ser o abordados No cap tulo 3 ser apresentado a solu o do problema para a automa o da m quina de mistura para telhas de concreto Projeto especifica es de equipamentos programa o do controlador e IHM assim como projeto de instala o do controlador s o assuntos que ser o vistos nesse cap tulo J no cap tulo 4 teremos a apresenta o da conclus o do trabalho com os resultados
53. n or Eql A gt B Source A F15 2 n 37 78196 lt Source B F9 12 4500 ULTIMA PESAGE AGUA B3 0 MOV 0002 Move 12 Source F152 37 78196 Dest F843 45 0168 lt B3 1 0 SOMA AGUA ADITIVO B3 1 ADD 0003 0 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos Limit Test Low Lim FS 43 45 0168 lt Test F152 37 78196 lt High Lim F3 26 55 0168 lt Grtr Than or Eql A gt B Source F15 2 37 78196 lt Source B F8 26 55 0168 lt LAD 10 ADITIVO Total Rungs in File 4 98 99 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 1l TRANSPORTE Total Rungs in File 19 T4 13 0000 RES T415 0001 RES 0002 2 AUX AGREGADO B3 0 0003 5 AUX AGREGADOS B3 0 8 TEMPO TRANSPORTEDN TEMPO TRANSPORTE 0000 T40 TON 0004 Timer On Delay EN DN Timer T40 Time Base 1 0 DNI Preset 32767 lt Accum Os BLOQUEIA ESTE BALANC BALANCA AGREGADOS e B30 RT Bil 0005 Grenter Than A B 4 Source F15 0 200 0 lt 0 Source B 6 0 6 0 lt 1 100 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 11 TRANSPORTE Total Rungs in File 19 1006 Less Than or Eq A B gt Source F150 0 200 0 Source B 60 BLOQUEIA ESTE BALANC 6 B3 0 4 Greater Than A B Source A T4 0 ACC Source B RT 2 0007 Les Ts Than or Egl A lt B Greater Than A gt B Source A F150 Source A T4 0ACC 200 0 lt x Source B 100 Source B 23 10 0 lt 2
54. nte o mais usado pode ser constitu do por um transistor comum NPN ou do tipo efeito de campo FET e recomendado quando s o utilizadas fontes em corrente cont nua para acionamentos em alta frequ ncia Permite at 1x10 6 acionamentos Finalizando a arquitetura dos controladores l gicos program veis temos o terminal de programa o que segundo Natale 1995 o meio de comunica o do usu rio com o controlador ou seja um perif rico que pode ser desde um simples teclado com um m nimo de fun es complexas at unidades de disco para o armazenamento dos diversos programas que possam existir Pode ser tamb m um micro PC normal com software aplicativo que emula um terminal de programa o Para a boa utiliza o dos controladores l gicos program veis o usu rio precisa ter conhecimento sobre a programa o do controlador e os m todos de endere amento do mesmo por isso os temas ser o explanados a seguir 2 2 1 Programa o do Controlador L gico Program vel S o v rias as linguagens de programa o utilizadas em controladores program veis O IEC International Electrotechnical Committee o respons vel pela padroniza o dessas linguagens de programa o sendo a norma IEC 1131 3 Programing Languages a recomendada em quest o Pode se observar a classifica o das linguagens de programa o na tabela 1 CLASSES LINGUAGENS Tabela de Decis o IL Instruction List Textuais STStructured Text
55. nto O endere amento E S padr o Rockwell Automation muito semelhante ao tipo de endere amento que a maioria dos fabricantes de controladores utiliza mas aqui ser exposto o endere amento especificamente utilizado pela Rockwell Automation que foi utilizado nesse trabalho Podemos observar na figura 3 a seguir o esquema de endere amento E S padr o utilizado N mero da Rarhura N mero do Arquivo de Dados y Palavra Tipo do Arguno v V Bit ada il ou Saida 0 ae Entrada ou Saida 0 ee d s w b 4 f x 4 x Delimitador de ranhura _ Delimitator de bit Delimitador de palavra Figura 3 Esquema de enderegamentos Rockwell Automation Fonte www ab com Temos a seguinte configura o de endere amento e Tipo de Arquivo X T ser referente s entradas e O referente s sa das e N mero do Arquivo de Dados d opcional onde 0 representam sa das e 1 representam entradas e N mero da Ranhura s 0 para E S incorporadas no CLP ou o n mero correspondente ranhura das expans es e Palavra w exigida se o n mero de bit for maior que 15 e Bit b varia de Oa 15 10 2 3 INTERFACE HOMEM MAOUINA IHM Segundo Moraes e Castrucci 2001 a necessidade da cria o de uma interface surgiu quando se come ou a trabalhar com sistemas automatizados complexos de maneira a facilitar o trabalho da equipe encarregada da opera o do sistema Seu objetivo permiti
56. o e configura o da IHM 45 Figura 29 Teclado integrado PowerFlex AM 49 Figura 30 Tabela Legenda para Teclado integrado PowerFlex 4M Figura 31 Instala o CUP sua aa SSL Ni sq aaa Figura 32 Convers o anal gico digital eee rena essen ane Dei e nenn SUM RIO 1 INTRODU O ME een re 1 2 CONCEITOS E CARACTER STICAS DE UM SISTEMA DE AUTOMA O INDUSTRIAL curia Asa 2 a ER nal 3 2 AUTOMA O INDUSTRIAL uses ren 3 2 2 CONTROLADOR L GICO PROGRAM VEL CLP 4 2 2 1 Programa o do Controlador L gico Program vel re 7 2 2 2 Fnd r MeNtO asss ienie ds td lia 9 2 3 INTERFACE HOMEM M QUINA IHM ene 10 ZA ATUADORES sea aaa 11 27h SalenNo A Ra RE aaa A RE OO GAGA AIS 11 DAR s 11 23 SENSORE St RGR PO S ne 13 3 METODOLOGIA E MATERIAL UTILIZADO PARA EXECU O DO PROJETO DE AUTOM A CAO a rasant 14 3 1 DESCRI O DA M QUINA DE DOSAGEM E MISTURA 15 3 1 1 Descri o da Opera o da M quina de Dosagem e Mistura 16 3 2 ESPECIFICA O DE EQUIPAMENTOS PARA AUTOMA O DO PROJETO 19 3 2 1 Especifica o do Controla dor L gico Program vel ooooooccccnncccccncnonacaoaoaononnnnnnnnnnononon 20 3 2 2 Espercifica o dos Inversores de Frequ ncia uses 24 3 2 3 Especifica o da Interface Homem M quina era 25 3 2 4 Especifica o de Componentes Essenciais
57. oncreto Trabalho de Conclus o de Curso defendido e aprovado em 26 1 2012 com NOTA BO ode que pela Comiss o Julgadora Prof Dr Dennis Brand o Orientador SEL EESC USP Prof Associado Adilson Gonzaga SEL EESC USP M Sc Paulo Henrique Toledo de Oliveira e Souza SEL EESC USP Coordenador da CoC Engenharia El trica EESC USP Prof Associado Homero Schiabel AGRADECIMENTOS Dedico este trabalho a meus pais e amigos que me incentivaram na constru o deste projeto Agrade o a todos os professores do curso de Engenharia El trica da Escola de Engenharia de S o Carlos principalmente a meu orientador que me apoiou nesse projeto Agrade o tamb m ao Engenheiro Ronaldo Rincon que esteve presente na constru o deste projeto e me ajudou sempre que necess rio RESUMO Neste trabalho apresentado projeto para a automa o da m quina de mistura para a produ o de telhas de concreto m quina que essencial para a fabrica o de telhas dentro das normas estabelecidas pela ag ncia regulamentadora ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas O objetivo deste o controle do processo com a utiliza o de Controlador L gico Program vel e Interface Homem M quina fazendo com que apenas uma pessoa trabalhe com facilidade para a opera o e detec o de erros da m quina Com a utiliza o do inversor de frequ ncia para controlar a velocidade dos motores foi poss vel fazer dosagem mais correta dos
58. ontrole do liga desliga da m quina ou seja a interliga o de comandos para fazer a m quina come ar a funcionar ou deixar de 31 funcionar como a interliga o do bot o de emerg ncia com o stop da IHM ambos gerando as mesmas a es que no caso a parada da m quina acionamento de alarme etc Nessa parte do programa foi feito tamb m a contagem das bateladas ou o reset da mesma No ladder Principal o motor do misturador b11 3 0 acionado para facilitar a partida do mesmo partida em vazio Ainda no Ladder Principal feito as convers es de escala das balan as utilizando a fun o SCP que muito utilizada para entradas anal gicas possibilitando o trabalho com sinal em uma escala apropriada Para a configura o da fun o SCP foi feito e Inputs utilizados foram as entradas anal gicas das balan as e Input m nimo tem como valor te rico 32767 menor n mero que o conversor consegue ler por m como o sinal da balan a de 4mA a 20mA precisa se eliminar o range negativo Como o sinal da balan a n o come a em OmA calcula se pela equa o da reta que quando chegar o menor sinal na entrada do CLP 4mA o valor de Input m nimo de 6553 Na pr tica este valor precisa ser determinado no campo na hora do start up pois o sinal de sa da de cada balan a diferente n o necess riamente igual a 4mA e Input m ximo o valor da entrada anal gica convertido para decimal sendo 31240
59. para a pesagem da gua e do aditivo A pesagem do cimento feita de forma simples por existir uma balanca exclusiva para ele O valor da pesagem comparado com o valor inserido na IHM em quanto o valor da balan a for menor que o valor inserido na IHM liga se a rosca sem fim A tabela de endere amento a seguir constru da para setar ou zerar os endere os repons veis pelas a es de pesagem O bit bll foi utilizado novamente mas com o bit de ranhura igual a 1 ou seja um segundo grupo A l gica para as subrotinas podem ser vistas nos fluxogramas da figura 21 Cimento gua e Aditivo Sa da Endere amento F sica b11 1 0 O 1 3 Liga desliga v lvula para adi o de gua Liga desliga rosca sem fim para adi o de b11 1 1 0 0 11 cimento bis Final do processo de pesagem do cimento bt1 1 4 Final do processo de pesagem do agua b11 1 5 o Final do processo de pesagem do aditivo Tabela 5 Tabela de endere amento para pesagem do cimento gua e aditivo 38 Sub Rotina Cimento Balan a lt Voopara chamada no Ladder Cimento Principal Liga motor da Rosca sem fim Liga motor da Rosca sem fim pelotempo Determinado em Pulso Voo para Cimento lt Balan a Desliga Motor por lt pesototal para 5 segundos Cimento FinalSub Rotina Cimento Figura 21 Fluxograma com tarefas da sub rotina Cimento J a pesagem da gua e do aditivo feita de form
60. r a supervis o e muitas vezes o comando de determinados pontos da planta automatizada A IHM est normalmente pr xima linha de produ o instalada na esta o de trabalho traduzindo os sinais vindo do CLP para sinais gr ficos de f cil entendimento O aparelho de interface ir trocar informa es com o sistema de controle conectando o ao controlador por um link de comunica o o qual pode variar desde comunica o serial rede de Ethernet Assim sendo o CLP envia sinais para o sistema supervis rio Interface Homem M quina por meio de tags que s o mensagens digitais que levam informa es como o endere o dentro do CLP para o caso de retornoda informa o e o tipo de tag A IHM possue recursos que a tornam altamente atrativos como as interfaces gr ficas de usu rio que por meio da visualiza o gr fica em cores e com alta defini o torna se muito mais pr tico e r pido obter informa es precisas a respeito do status do processo Silveira 1 999 Outro recurso da IHM o armazenamento de receitas de produ o onde um conjunto de setpoints armazenado e ao serem enviados ao controlador definem as diversas parametriza es do sistema Assim torna se poss vel por exemplo alterar rapidamente a quantidade de cada insumo na produ o de telhas de concreto como o caso deste trabalho As IHMs podem liberar a CPU do controlador da monitora o de situa es an malas do processo pela gera o de sinais d
61. ra 5 Tela Aditivo da IHM e Tela Alarm Banner Figura 6 Tela Alarm banner da IHM 69 e Tela Cimento ll CIMENTO p Figura 7 Tela Cimento da IHM e Tela Diagnostics Figura 8 Tela Diagnostics da IHM 70 e Tela Misturador am misturador ke 0000 e Tempo de Boca Aberta 0000 Figura 9 Tela Misturador da IHM e Tela Bateladas ll BATELADAS gt Registra Yalores N mero de Bateladas los Restart Figura 10 Tela Bateladas da IHM 71 12 AP NDICE D PROGRAMA LADDER M quina Misturadora para Produ o de Telhas de Concreto RSLogix 500 ne Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Runga in File 27 530 5113 73 0007 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 74 0010 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 75 76 0011 0012 0013 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 PRINCIPAL Total Rungs in File 27 Scale w Parameters Input 120 6490 Input Min 62360 6236 0 lt Input Max 31250 0 31250 0 lt Scaled Min 0 0 0 0 lt Scaled Max 10030 0 10030 0 lt F15 1 101 8478 lt 0014 0015 0016 Trabalho de Conclus o de Curso Murilo Franco de Campos LAD 2 P
62. ransporte dos agregados apenas come a quando a pesagem de todos os materiais for finalizada pois o motor do misturador ter que ser ligado antes da entrada dos materiais no mesmo fazendo assim uma partida mais suave para o motor Ent o quando pensa se em transportar os materiais para dentro do misturador preciso pensar tamb m em ligar o motor do mesmo para facilitar a partida Assim o programa ladder foi estruturado tendo como base um programa principal e mais treze sub rotinas para facilitar a programa o e detec o de erros As sub rotinas s o listadas abaixo Entradas Sa das Agregadol Agregado 2 Agregado 3 Cimento gua Aditivo Transporte Mistura Alarmes C lculos FirstPass Os c digos ladder de 30 cada sub rotina assim como o do programa como um todo apresentado no Ap ndice E A seguir ser explicado a fun o e constru o de cada sub rotina 3 3 1 Ladder Principal Nesta parte do programa est o todas as chamadas s outras sub rotinas ou seja chama se as sub rotinas firstpass entradas sa das alarmes agregadol agregado2 agregado3 cimento gua e aditivo As chamadas Entradas Saidas e Alarmes s o sempre chamadas quando a m quina ligada ou re ligada ap s alguma pausa fazendo o reset autom tico das entradas e sa das assim como a verifica o da exist ncia de alarmes ativos No ladder principal tamb m feito o c
63. rav s da bomba o come o da pesagem do aditivo depende do fim da pesagem da gua pois utilizado a mesma balan a para a dosagem de ambas mat rias primas 5 4 Quando o valor da pesagem atingir o valor solicitado a bomba desligada 6 Liga se o motor do misturador liga o motor antes de fazer a descarga dos materiais que ficar acionado pelo tempo que o operador estabelecer 7 Liga se a bomba 3 e a v lvula da sa da da balan a para fazer a descarga da gua e do aditivo no misturador 8 Abre a v lvula da sa da da balan a de cimento para a descarga do mesmo 9 Ligam se as esteiras com balan a e a de transporte para fazer a descarga das areias dos Silos1 2 e 3 19 10 Com o fim da contagem do tempo de mistura o agitador ser desligado e o material ser liberado para a extrusora pela abertura de uma v lvula por um tempo determinado em Tempo de Boca Aberta na IHM Para saber se o produto est dentro das normas de produ o necess rio que seja feita uma batelada e realizar os testes de qualidade sempre que algum dos silos rea bastecido Assim se os resultados dessa primeira batelada forem satisfat rios pode se ent o dizer que a receita est correta 3 2 ESPECIFICA O DE COMPONENTES PARA AUTOMA O DO PROJETO Nesta se o ser explicado como foi feita a configura o e especifica o de cada equipamento utilizado na automa o da m quina de mistura para fabrica o de telhas d
64. rma es dos respectivos motores ou bombas d gua Foram escolhidos contatores da fam lia 100C da Rockwell automation com corrente m xima de 9Amp e contato IN O e ON C Os disjuntores especificados foram da fam lia 140M com corrente de terminal para o intervalo de 6 3 10Amp J os rel s t rmicos foram especificados para intervalo de corrente de abertura do circuito de 0 16 Amp 0 25 Amp ajust vel As chaves fim de curso consistem em um atuador mecanicamente conectado a um conjunto de contatos quando o objeto alvo entra em contato com o atuador o dispositivo faz com que os contatos fa am ou desfa am conex o el trica A chave fim de curso que foi especificada para asegurar que a tampa do misturador esteja sempre fechada est representada pelo desenho tridimensional abaixo de c digo 802B CSAAXSLC3 Rockwell Automation 1999 28 40 07 1 37 64 802B CSAAXSLC3 T E 802B Limit Switch Compact 0 Rotary Arm Side Mount A ga Standard Preleaded ol o a A DJ 00 oS ea Na e o TO Figura 13 Desenho tridimensional Chave fim de curso Fonte Proposal works www ab com 3 3 PROGRAMA O DO CLP Para a programa o do CLP foi utilizado o Software RSLogix 500 que permitiu o desenvolvimento do projeto baseado em contatos abertos ou fechados ou seja na l gica a rel contendo assim todas as informa es neces
65. rte nas esteiras sendo que o material dos silos 1 2 e 3 demoravam 40 segundos para chegar ao todo na esteira de transporte para o misturador e mais 23 segundos para atravesar essa esteira possibilitando assim que os tempos da subrotina transporte fossem setados 4 2 AN LISE FUTURA DAS CONDI ES DE HIGIENE CONFORTO E SEGURAN A DO TRABALHADOR Pode se fazer um comparativo da seguran a da higiene e do conforto dos operadores da m quina de mistura para produ o de telhas de concreto antes e depois da automatiza o chegando se na conclus o futura de que a automa o do processo pode melhorar a qualidade de vida do trabalhador Foram identificadas tr s reas de riscos ocupacionais na f brica em quest o que com a automa o do processo de mistura para a massa das telhas podem diminuir Cada rea de risco ocupacional identificada ser comentada a seguir com o devido paralelo entre antes e depois da automa o do processo Maia Ferraz Rodrigues 2011 4 2 1 Riscos Ergon micos Na f brica de telhas de concreto antes da automa o do processo de mistura os trabalhadores principalmente do sexo masculino tinham o papel de alimentar o misturador 60 manualmente ou seja alguns homens passavam as horas de trabalho carregando sacos de cimento e despejando em um misturador assim como todos os tipos de agregado gua e aditivo Os riscos ergon micos encontrados s o devido s posturas inadequadas e ao esfor
66. s rias para o comando do processo O software RSLogix 500 permite que o programador se concentre na aplica o l gica ao inv s de se preocupar apenas com a sintaxe do programa al m de proporcionar o verificador de projeto que lista os erros de forma conveniente te proporcionando a corre o mais facilmente Para a constru o do programa foi feito primeiramente o fluxograma das tarefas para melhor entendimento do processo 29 X n mero de bateladas Pesagem Silo 1 Libera odo material para Pesagem Silo 2 extrusora am EE Transporte para misturador In Entrada dos dados gt na IHM Pesagem Cimento Calculos dos limites Pesagem agua Pesagem aditivo Figura 14 Fluxograma com tarefas do processo Foram feitas divis es na tarefa pesagem ao se pensar no fluxograma pois o sistema possui apenas tr s balan as Assim a rea de c lculos ir calcular o limite de pesagem para o funcionamento de cada motor dosador Por exemplo se o operador deseja 30kg de areia do silo 1 40kg de areia do silo 2 e 40kg de areia do silo 3 teremos o motor dosador do silo 1 funcionando quando a pesagem est entre O zero e 30 trinta o motor dosador do silo 2 funcionando quando a pesagem est entre 30 trinta e 70 setenta e assim por diante O mesmo sitema adotado com a pesagem da gua e do aditivo ou seja ser utilizado a mesma balan a para isso Nota se tamb m que o t
67. s esses silos dependem da mesma balan a para a pesagem 3 1 Omotor da sa da de cada silo ser acionado em 60Hz um silo por vez O material ent o come a a cair sobre a esteira 3 2 Para se obter uma melhor precis o na dosagem quando a pesagem atingir o valor inserido em Voo solicitado pelo operador o motor da sa da de cada silo ter sua velocidade reduzida para 20 de 60Hz e ir ligar e desligar nessa velocidade obedecendo o tempo inserido em Pulso tempo ligado pelo operador 3 3 Quando o valor da pesagem de cada silo atingir o valor solicitado seu motor desligado 18 4 Simult neamente ao item 3 o cimento come a a ser dosado atrav s de uma rosca transportadora 4 1 Arosca ligada e a pesagem do cimento realizada por uma balan a que est acima na entrada do misturador 4 2 Quando o valor da pesagem atingir o valor solicitado em Voo o motor ir ligar e desligar respeirando o valor inserido pelo operador em Pulso tempo ligado 4 3 Quando o valor da pesagem atingir o valor total solicitado o motor da rosca sem fim desligado 5 Tamb m simult neamente ao item 3 a gua come a a ser dosada atrav s de uma bomba 5 1 A bomba 1 ligada e a pesagem da gua realizada por uma balan a que est acima na entrada do misturador 5 2 Quando o valor da pesagem atingir o valor solicitado a bomba desligada 5 3 Com o fim da pesagem da gua o aditivo come a a ser dosado at
68. s used and Software RSlogix 500 thus supporting the needs of logic and control tests For the Human Machine Interface the software was the Panelview Explorer enabling the creation and programming the screens that were used to enter data into the system assisting the production The project was successfully completed resulting m a fast accurate and secure mixing machine to produce concrete tiles Keywords Industrial Automation Human Machine Interface Programmable Logic Controller PLC HMI Automation Industry Cement tiles LISTA DE ILUSTRA ES Figura 1 M dulo de Entrada a optroisolador aces 6 Figura 2 Circuito el trico e sua representa o em Programa Ladder 8 Figura 3 Esquema de endere amentos Rockwell Automation a 9 Figura 4 Exemplos de IHMs Allen Bradley 11 Figura 5 Exemplos de Rel s GuardMaster Allen Bradley 12 Figura 6 Exemplos de Chaves e Sensores ai Hase 14 Figura 7 Esquema ilustrativo da m quina de dosagem e mistura 16 Figura 8 Desenho tridimensional Micrologix 1200 cod 1762L40BWA 23 Figura 9 Inversores CA PowerFlex AM ias ias ee 2A Figura 10 Desenho tridimensional PowerFlex 4M c d 22F D6PONI103 25 Figura 11 Desenho tridimensional PanelView Component c d 2711C T6M 26 Figura 12
69. t 0 Alarme Misturador DAM ALARME ROSCA SEM Bit Equal 1 Percent o Alarme Rosca Sem Firr 42 JALARME_SILO1 Bit Equal 1 Percent o Alarme Inversor Silo 1 43 JALARME_SILO2 Bit Equal 1 Percent o Alarme Inversor Silo 2 44 JALARME_SILO3 Bit Equal 1 Percent o Alarme Inversor Silo 3 Tabela 9 Tabela de Triggers para configura o da IHM 3 5 PROGRAMA O DOS INVERSORES DE FREQU NCIA DRIVES N o necess rio programa o para fazer o start up de start stop mudan as de dire o e controle de velocidade no PoweFlex 4M pois com o aux lio da IHM e teclado integrados pode se fazer as mudan as de par metros com facilidade O teclado integrado nos drives PowerFlex 4M assim como a tabela de legenda para o teclado s o apresentados na figura 29 e 30 49 Figura 29 Teclado integrado PowerFlex4M Fonte www ab com LED Status Opera o Dire o Vermelho Observa o intermitente significa que ele foi comandado para mudar a dire o Indica a dire o do motor real enquanto desacelera para zero 2 ela alfanum rica Vermelho 3 elas Vermelho 4 Status do programa Vermelho 5 Status de falha Vermelho 6 Status do potenci metro de velocidade Verde 7 Status da tecla de partida Verde Figura 30 Tabela Legenda para Teclado integrado PowerFlex4M Fonte www ab com 50 Para cada inversor foram setados os par metros obedecendo as diretrizes do Manual do usu rio PowerFlex 4M
70. ue retardam a opera o ap s excitado ou contatores que t m a capacidade de chavear altas cargas de corrente Na figura 5 est o ilustrados dois exemplos de rel s temporizados que s o utilizados para a seguran a dos operadores de m quinas Figura5 Exemplos de Rel s GuardMaster Allen Bradley Fonte www ab com 13 2 5 SENSORES Os sensores s o dispositivos que ir o capturar as informa es relativas ao estado do processo f sico industrial e as transmitirem ao controlador do processo Souza 2005 S o como olhos e ouvidos do CLP A maior parte dos CLPs precisa reconhecer um sinal discreto energizado ou desenergizado Os dispositivos de entrada comunicam se com o CLP ligando ou desligando a corrente por meio de contatos eletromec nicos ou de estado s lido Moraes Castrucci 2001 Monitorar regular e controlar os processos s o os objetivos dos desenvolvedores de tecnologias de detec o mais especificamente dos sensores de presen a que podem ser divididos em sensores com contato e sensores sem contato Rockwell Automation 1999 Os sensores com contato s o dispositivos eletromec nicos que necessitam de contato f sico direto com o objeto alvo para detec o de mudan as Um exemplo de sensor com contato s o as chaves fim de curso que s o bastantes utilizadas devido sua robustez f cil instala o e confiabilidade de opera o Rockwell Automation 1999 J os sensores sem contato s o dispositivos el
71. utilizado acessado atrav s do web browser conectando o computador ao PanelView atrav s de conex o Ethernet ou USB Antes de conectar o computador por USB ao PanelView preciso instalar o USB RNDIS driver no computador e estar utilizando Windows XP ou Vista A configura o utilizada por porta USB est representada na figura 27 PanelView Explorer Startup Window geme on USB Port USB Port 2711C CBL UU02 USB Cable Figura 27 Conex o PanelView ao computador Fonte www ab com 3 4 1 Comunica o A configura o da comunica o da IHM com o controlador foi feita a partir da aba communication no PanelView Explorer ambiente de configura o e programa o como ilustrado na figura 28 A comunica o foi feita utilizando protocolo de comunica o serial DFI tipo de comunica o ass ncrona orientada por byte que muito utilizada por grande parte dos produtos Allen Bradley O protocolo DF1 orientado por caracteres ASCII e funciona com com comunica o do tipo half duplex e full duplex 45 ageLocation PC 205torageManguage entkey E2E95CF3 6949 AFCE 7154 SA7CCFEESS10 Settings Communication Tags Screens Security Alarms Recipes Languages Y bal k P iz LJ Ed B XxX ao Application Language English United States 1033 v Load Last Saved Driver Configuration r Protocol Oserial DF1 v OEthernet Allen Bradley SLC PLC Driver SIRS Use Ethernet Encapsulation

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