Controle Vazão Líquidos Icos
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8/3/2019 Controle Vazo Lquidos Icos
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Escola Superior de TecnologiaInstituto Politcnico de Castelo Branco
Instrumentao e Aquisio de Dados
SISTEMA DE CONTROLO PARAENCHIMENTO DE LQUIDOS EM RECIPIENTES
Realizado por:
Antnio Afonso
Ricardo Antunes
Turma 1
N 177/01
N 160/01
Engenharia Informtica04/05
Trabalho Prtico Final
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NDICE
1. Introduo pg. 31.1. Variveis a Controlar pg. 3
2. Pressupostos para a Implementao pg. 5
3. Breve Descrio dos Sub-Sistemas pg. 63.1. Sub-Sistema I pg. 63.2. Sub-Sistema II pg. 63.3. Configuraes e Calibraes pg. 7
4. Anlise Completa do Sub-Sistema 1 pg. 84.1. Controlo do Caudal de Lquido na Conduta pg. 94.2. Controlo do Nvel de Lquido no Depsito pg. 114.3. Controlo de Temperatura do Lquido pg. 144.4. Deteco do Recipiente pg. 184.5. Enchimento do Recipiente pg. 21
5. Anlise Completa do Sub-Sistema 2 pg. 255.1. Verificao do Recipiente aps Enchimento pg. 265.2. Brao Mecnico de Encaminhamento pg. 275.3. Controlo e Verificao de Contentores pg. 30
6. - Condicionamento de Sinal pg. 32
7. Sistema de Controlo e Aquisio de Dados pg. 33
8. Concluso pg. 35
9. Referncias / Bibliografia pg. 36
ANEXOS
A n e x o I
Discusso sobre um possvel usode um Sensor de Reconhecimento de Imagens pg. 37
An e x o I I
Anlise do Funcionamento dos SistemasFluxogramas pg. 38
O contedo deste relatrio figurar no directrio principal do portaltecnolgico www.areadeservico.com e j est disponvel no endereo:
http://sensores.areadeservico.com para consulta futura.
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1. I NTRODUO
Pretende-se com este trabalho prtico, no mbito da disciplina de
Instrumentao e Aquisio de Dados, apresentar um estudo sobre sensores,
nomeadamente a implementao de um sistema de controlo para enchimento
de recipientes numa unidade fabril.
Neste trabalho pretende-se projectar um sistema fivel e economicamente
acessvel, que possa medir e controlar todas as variveis do sistema.
1.1 VARI VEI S A CONTROLAR NESTE TRABALHO
.Ao longo do processo de enchimento do lquido, representado na figura 1,
necessrio monitorizar e controlar vrias variveis.
Figura 1: Esquema Geral do Funcionamento do Sistema de Enchimento
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Da anlise da figura 1 possvel identificar as variveis a
monitorizar/controlar.
- O caudal ao longo da conduta (cd1) deve manter-se entre os valores
mximo e mnimo;
- O nvel do lquido deve manter-se entre os valores mximo e mnimo
dentro do depsito (dp1);
- No ponto A, deve ser detectada a presena de um recipiente e s depois
se deve proceder ao enchimento do mesmo;
- No ponto A, o recipiente deve ser cheio com 20 litros de lquido;
- O lquido dever estar a uma temperatura entre os 12 e os 15C antes
de ser colocado nos recipientes (para tal, considere que existe um sistema de
aquecimento e arrefecimento no depsito, que deve ser controlado).
O recipiente deve deslocar-se at ao ponto B onde sero tomadas as
seguintes decises:
- Caso o recipiente se encontre vazio, deve deslocar-se para o ponto C de
onde dever ser levado at reentrar no circuito de enchimento;
- Se o recipiente se encontrar com algum liquido mas no totalmente
cheio, deve ser rejeitado para o ponto D onde ser devidamente tratado;
- Se, por outro lado, o recipiente se encontrar cheio, dever ser
encaminhado para o ponto E.
Do ponto E chegar plataforma F, onde novas decises sero tomadas:
- Os recipientes sero conduzidos para dentro do contentor ct1 at atingir
o nmero de 300 unidades dentro do contentor; nesse momento o contentor ct1dever ser preparado para sair da fbrica, sendo substitudo por outro, e os
recipientes comearo a ser introduzidos no contentor ct2 at que se atinja
igual valor e assim sucessivamente;
- No porto de sada (ponto G), dever ser contabilizado diariamente o
nmero de contentores que sai da fabrica.
A sada do sistema dever ser um terminal que permita que os dados
possam ser lidos e interpretados pelos responsveis pela fbrica.
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2. PRESSUPOSTOS PARA A I MPLEMENTAO
Para controlar a Conduta (cd1) e o Depsito (dp1) iro ser necessrios
vrios sensores e sistemas de controlo entrosados, de forma a garantir a
estabilidade do sistema no seu geral.
Precisamos de controlar o caudal da conduta, o nvel de liquido no
depsito, temperatura do mesmo, abertura da vlvula de enchimento quando
detecta o recipiente e por fim o sistema dever ser capaz de indicar quantos
litros j foram enchidos nos recipientes.
Pressupostos do Trabalho
Existe uma passadeira rolante que faz movimentar os frascos, pr-
programada de modo que:
Por meio de um processo mecnico os recipientes so colocados na
passadeira rolante (existe um armazm de frascos de onde estes so
retirados). Existe uma margem (programvel) de vrios centmetros entre cada
recipiente, medida que vo sendo colocados no tapete. (eventualmente a
passadeira rolante poder ter um sistema de encaixe de modo que no
existam falhas entre as distncias).
Os movimentos da passadeira rolante esto totalmente sincronizados
com o sistema.
Os contentores j tm as etiquetas colocadas, todas com a mesma cor,
para serem detectados a sada da fbrica, pelo sensor das etiquetas.
Para ajudar a perceber melhor como vai funcionar o sistema de uma
forma integral vamos dividi-lo em dois Sub-Sistemas (ver pormenores nos
captulos seguintes).
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3. BREVE DESCRI O DOS SUB-SI STEMAS
Para analisarmos melhor todas as funcionalidades que o sistema ter que
disponibilizar dividi-lo em dois Sub-Sistemas.
3.1 SUB-SI STEMA 1
Neste subsistema vamos debruarmo-nos sobre o controlo do caudal do
lquido na conduta Cd1, o controlo do enchimento do depsito Dp1, o controlo
da temperatura do lquido no depsito Dp1, a deteco do recipiente, e o
enchimento do mesmo.
Este sistema detecta os nveis de liquido na conduta, no deposito, a
quantidade liquido a encher, verifica que existe recipiente no local prprio e se
a temperatura a adequada.
Este sistema responsvel por controlar as electrovlvulas 1, 2, 3 e 4.
3.2 SUB-SI STEMA 2
O Sub-Sistema 2 tem como componentes: um sensor de peso (balana),
um brao mecnico responsvel por encaminhar os recipientes para o local
correcto e por fim um sistema ptico de reconhecimento de etiquetas.
Existe um sistema de controlo que recebe o valor de peso da balana,
incrementa os contadores (vazio, cheio, outros), e d ordens ao brao
mecnico.
Assume-me a priori que existe um sistema de impresso de etiquetas para
os contentores.
Por exemplo este sistema ir imprimir uma etiqueta com a indicao do
tipo de liquido, quantidade, peso bruto, hora de sada, entre outras
funcionalidades, alm da cor da etiqueta que vai ser a detectada pelo sensor.
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3.3 CONFI GURAES E CALI BRAO DOS SUB-SI STEMAS
Para o sistema funcionar de forma integral preciso estabelecer as
configuraes de cada sistema de controlo, ou seja preciso calibr-lo.
As variveis a calibrar so as seguintes:
Peso do Recipiente sem Lquido
Por ex. 100g
Nvel Mnimo de Liquido na Conduta
Por ex. 5 cm
Nvel Mximo de Liquido na Conduta Por ex. 13 cm
Nvel Mnimo de Liquido no Depsito
Por ex. 1 m
Nvel Mximo de Liquido no Depsito
Por ex. 5 m
Temperatura Mnima do Liquido
12C
Temperatura Mxima do Liquido
15C
Altura/Distancia dos Sensores de Presena de Recipiente
Por ex. a um nvel mais baixo do que a altura mxima do recipiente
Balana
Dever ser calibrada para 0
Posies e Aces do Brao Mecnico
Posio 1 envia o recipiente para rejeio;
Posio 2 envia o recipiente de volta para o tapete;
Posio 2 envia o recipiente para o contentor;Contador Inicial do Contentor
0 Unidades
Contador Final do Contentor ou mximo por contentor
300 Unidades, com reset aps este valor
Contador de Litros
0 Unidades no incio, com reset ao fim do dia
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4. ANLISE COMPLETA DO SUB-SISTEMA 1
Controlo da Conduta, Depsito e Enchimento
Figura 2: Esquema Geral do Funcionamento do Sub-Sistema 1
Neste Sub-Sistema vamos debruarmo-nos sobre o controlo do caudal do
lquido na conduta Cd1, o controlo do enchimento do depsito Dp1, o controlo
da temperatura do lquido no depsito Dp1, a deteco do recipiente, e o
enchimento do mesmo.
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4.1 Controlo de Caudal do Liquido na Conduta Cd1
Sistema e Sensor Usado:
RSF20 da empresa Crydom Magnetics
URL do Produto: http://www.crydom.co.uk/Webpages/rsf20.htm
Breve Descrio:
Controla o nvel da gua na conduta Cd1
Breve Descrio Tcnica e Funcional:
um sensor mecnico
possvel adaptar a condutas com at 0,15 metros.
Opera a temperatura negativas ou positivas (entre -10C at 120C).
Monitoriza continuamente o nvel de liquido do depsito.
Funciona com uma bia.
J possui uma vlvula para bloquear ou permitir a passagem do lquido.
Perda / Degradao de Sinal:
Este sistema no afectado pela humidade, condensao, inundao,
poeira ou outros materiais, exigindo por isso pouca manuteno,
Factores de Escolha:
- um sensor mecnico, ou seja, funciona de maneira independente do
sistema de controlo, poupando recursos materiais e humanos ao sistema de
controlo;
- Resiste a altas e baixas temperaturas;
- Garantia e Standards ISO 9001;
- A bia tem um alto nvel de flutuabilidade;
- J vem com a vlvula embutida.
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Esquema de Funcionamento:
Figura 3: Esquema Geral do Funcionamento do Sensor de Nvel da Conduta
Modo de Funcionamento:
So necessrios 2 sistemas deste tipo.
Um sistema fecha a vlvula E1 se o nvel de liquido for maior que o nvel
considerado mximo, ou abre-a se o nvel estiver abaixo do mnimo.
O outro mantm a vlvula E2 aberta desde que o nvel no desa abaixo
do mnimo estabelecido. Neste caso ir fecha-la at que este caso no se
verifique.
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4.2 Controlo do Enchimento do Depsito (Caudal do Depsito)
Sistema e Sensor Usado:
Sonix 3000 da empresa Automated Sonix Corporation
URL do Produto: http://www.automatedsonix.com/son1000.htm
Breve Descrio:
Monitoriza nvel de liquido at 7 tanques (neste caso monitoriza apenas o
depsito Dp1).
Breve descrio Tcnica e Funcional:
possvel adaptar a tanques com at 25 metros.
Opera a temperaturas negativas ou positivas (entre -40C at 100C)
Sada para vrios tipos de terminal: Porta RS232 ou Ethernet / Internet
Monitoriza continuamente o nvel de liquido do depsito.
Diagnsticos Automticos (Self-Monitoring)
Funciona por Ultra-Sons.
Perda / Degradao de Sinal:
Este sistema no afectado pela humidade, condensao, inundao,
poeira ou outros materiais, exigindo por isso pouca manuteno.
Factores de Escolha:
Depois de vrios dias de pesquisas encontrmos centenas de produtospara o efeito, no entanto este foi o escolhido. As razes foram as mais
diversas:
- Capacidade de Expanso;
- Capacidade de Alcance (dimenso do tanque);
- Relao Qualidade/Preo;
- Usa as mais recentes tecnologias;- Fcil de Calibrar e Manobrar;
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- Garantia e Standards ISO 9001;
- Assistncia Tcnica ou Programao Remota (Modem);
- No existem componentes soltos ou desmontveis (evita erros ou
bloqueios. Ex: movimentao do liquido);
- Impermevel;
- Construdo sob vcuo;
- O sistema de controlo pode estar situado ate 800 ps de distncia do
sensor.
Esquema de Funcionamento:
Figura 4: Esquema Geral do Funcionamento do Sensor de Nvel no Depsito
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Modo de Funcionamento:
Este sistema ir detectar se o nvel de liquido se mantm entre os valores
considerados mximos e mnimos. Se o valor mximo for atingido ser
bloqueada a vlvula E2 (ou a sua abertura ser reduzida, para reduzir o fluxo
de liquido para o depsito) at que esse valor deixe de se verificar. Se descer
at ao nvel mnimo, ser fechada a vlvula E3 (ou a sua abertura ser mais
reduzida) at que o nvel suba. Enquanto o sistema est nos nveis intermdios
ambas as vlvulas esto completamente abertas.
Sensor Alternativo para Comparao:
Nome:
Modelo Madisonco C3945 ou C3975
URL do Produto:
http://www.madisonco.com/level/contlevel.htm
Veredicto:
No escolhemos este sensor, dado que as suas caractersticas so
limitadas. O medidor de nvel mecnico e est limitado ao alcance (dimenso
do medidor), ou seja um factor de deciso no acto da compra.
O sensor que escolhemos, por ser ultra-snico j permite um maior
alcance ou seja possvel adopt-lo para as mais diversas situaes.
Breve Descrio do Sensor Secundrio:
- Ideal para lquidos pouco viscosos (no nosso sistema no era um factor
referido)
- Montagem Vertical
- Fraca expansibilidade.
- No inclui electrovlvula para controlar automaticamente o nvel.
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4.3 Controlo de Temperatura do Liquido
Sistema e Sensor Usado:Monitor de Temperatura TR7430 e sensor de temperatura TT5050
URL do Produto:
http://www.ifmefector.com/ifmus/web/temp.htm
Breve Descrio:
Monitoriza a temperatura do lquido no Dp1.
Breve Descrio Tcnica e Funcional:
Monitoriza continuamente a temperatura do lquido.
Monitoriza com preciso deste -39.5C at 150C.
Potencialidades Avanadas de Programao.
Construdo em Ao Inoxidvel.
Perda / Degradao de Sinal:
Este sistema no afectado pela humidade, condensao, inundao,
poeira ou outros materiais, exigindo por isso pouca manuteno.
Factores de Escolha:
- Resistncia (vibraes, choques, ) e impermeabilidade;
- Display Local e Remoto;
- Display Preciso;
- Vrios Acessrios Disponveis;
- Rpida Montagem;
- Material Flexvel;
- Garantia e Standards ISO 9001;
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Painel LCD (monitor de temperatura):
Figura 5: Representa o Display e Output secundrio do Sistema de Controlo de Temperatura
Este painel permite acoplar um monitor extra no exterior.
A empresa disponibiliza vrios acessrios para este modelo, como por
exemplo uma proteco para este Display e at transmissores do sinal por
rdio frequncia. Este monitor funciona tambm como amplificador de sinal,
para motivos de rudo e condicionamento de sinal.
Sensor de Temperatura:
Figura 6: Sensor de Temperatura
Este sensor de temperatura adaptvel para lquidos e gases (neste caso
utilizada em lquidos).
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Esquema de Funcionamento:
Figura 7: Esquema Geral do Funcionamento do Sensor de Temperatura
Modo de Funcionamento:
Este sensor est totalmente relacionado e sincronizado com o Sistema de
Controlo do Arrefecimento e Aquecimento (SCAA) do lquido que j existe
dentro do depsito.O sensor de temperatura est continuamente a informar o SCAA, para
que este controle o arrefecimento ou aquecimento do lquido (de acordo as
especificaes do problema). Este sistema (SCAA) composto por um cooler,
uma resistncia e um tubo (tubo de fluxo de liquido).
A temperatura do lquido dever situar-se entre 12 e 15C.
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Sensor Alternativo para Comparao:
Nome
Bimetal Thermal Switch
URL do Produto:
http://www.madisonco.com/temperature/bimetal.htm
Veredicto:
Este sensor bastante idntico ao escolhido por ns. Os nveis que
detecta so relativamente menores e um pouco mais caro, no entanto so
duas boas escolhas.
Breve Descrio do Sensor Secundrio:
- Tamanho reduzido
- Detecta Temperaturas de -30C a 130C
- Preciso
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4.4 Deteco de Recipiente
Sistema e Sensor Usado:
Sensor constitudo pelo controlador OO5001 e as fibras pticas E20609.
URL do Produto:
http://www.ifmefector.com/ifmus/web/dsfs!OO5001.html
http://www.ifmefector.com/ifmus/web/dsfs!E20609.html
Breve Descrio:
Detecta se est um recipiente no local e posio correctos paraposteriormente ser enchido de liquido.
Breve Descrio Tcnica e Funcional:
Trabalha com fibras pticas revestidas de plstico;
Verifica at uma distncia de 800mm, dependendo das fibras pticas
usadas (neste caso, as fibras permitem at 60mm);
Construdo em ao inoxidvel.
Perda / Degradao de Sinal:
Este sistema no afectado pela humidade, condensao, inundao,
poeira ou outros materiais, exigindo por isso pouca manuteno
Factores de Escolha:
- Garantia e Standards ISO 9001;
- Permite da utilizao de, at 4 fibras pticas, suficientes para esta
situao, onde so utilizadas trs;
- Permite verificar at distncias de 60mm, tambm suficiente para este
caso;
- Trabalha com fibras pticas revestidas de plstico, que so mais baratas,
mais fceis de manobrar e de limpar, num caso de vazamento;
- Construdo em ao inoxidvel, menos susceptvel a ameaas
exteriores ao sistema.
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Esquema de Funcionamento:
Figura 8: Esquema Geral do Funcionamento do Sensor de Deteco de Recipiente
Nota: O controlador deste sistema (o controlador OO5001) funciona
tambm como amplificador de sinal, para resolver problemas de rudo e para
condicionar o sinal para ser recebido pelo sistema.
Figura 9: Fibras pticas que detectam e emitem o sinal.
Modo de Funcionamento:
O sensor de presena permite, atravs da unidade de controlo, activar o
sistema de enchimento de recipiente, depois de detectar um recipiente (atravs
das fibras 1 e 2) e de verificar que ele se encontra na posio correcta (atravs
da fibra 3).
(ver anexo sobre sensor ptico).
http://xn--vda43em400b/ -
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Sensor Alternativo para Comparao:
Sensor Retro-reflector OG5061
URL Produto:
http://www.ifmefector.com/ifmus/web/dsfs!OG5061.html
Veredicto:
um sensor diferente, detecta a presena do objecto, no
necessariamente se ele se encontra na posio correcta.
Por este motivo optamos por referir este sensor apenas como secundrio.
um tipo de sensor que pode ser adaptado para diversas situaes.
Breve Descrio do Sensor Secundrio:
- Laser Classe 2
- Proteco para Curto-circuito
- Alcance de Deteco 0,2m at 13m (ajustvel)
- Manuteno difcil.
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4.5 Enchimento do Recipiente
Sistema e Sensor Usado:Ultrasonic Flow Meter UF25 da empresa Crydom Magnetics
URL do Produto:
http://www.crydom.co.uk/Webpages/Ultrasonic_Flow_Meter.htm
Breve Descrio:
Controla o enchimento dos recipientes permitindo a passagem apenas da
quantidade definida.
Breve Descrio Tcnica e Funcional:
Monitoriza desde 0 at 25 litros por minuto.
Tem uma margem de erro de 0,1 litros.
Funciona por meio de ultra-som.
Perda / Degradao de Sinal:
Este sistema no afectado pela humidade, condensao, inundao,
poeira ou outros materiais, exigindo por isso pouca manuteno,
Factores de Escolha:
- Possui compensao automtica, conforme o liquido que passa pelo
contador; (adapta-se ao tipo de liquido);
- No contm possveis contaminadores para o lquido;
- Resiste a presses elevadas;
- Garantia e Standards ISO 9001;
- No possui partes mveis, por isso no ocorre o risco de encravar nem
de se soltarem peas;
- de fcil e rpida montagem.
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Esquema de Funcionamento:
Figura 10: Esquema Geral do Funcionamento do Sistema de Enchimento
Breve Esquema do Reservatrio:
Figura 11: Esquema Geral do Funcionamento do Sensor de Fluxo de Liquido
Dimenses do Reservatrio e Sensor:
Figura 12: Dimenses do Sistema de Controlo de Fluxo de Liquido
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Modo de Funcionamento:
Este sistema ir ser calibrado para permitir a passagem de 20 litros,
abrindo a electrovlvula E4 para que estes sejam despejados para o recipiente,
fechando-a depois, reabrindo apenas quando detectado um novo recipiente.
Este sistema s activado depois do sensor de deteco de recipiente
emitir o sinal corresponde.
NOTA: Esta uma abordagem ao problema. Poderemos pensar que no
far sentido ter a electrovlvula 4, mas para uma questo de manter a
qualidade e a quantidade de liquido uniforme mais sensato optarmos por esta
soluo.
Um exemplo prtico:
Imaginemos que houve uma ruptura de liquido no depsito. No existindo
a electrovlvula 4, o recipiente poderia no conter a quantidade exacta de
liquido desejada.
Com a electrovlvula 4 temos um pequeno reservatrio de lquido, sendo
este vazado para o recipiente quando o reservatrio se encontra cheio.
Desta forma temos partida dois pontos de controlo de quantidade de
liquido no recipiente, aumentando assim a qualidade do produto final.
Uma vez que o processo bastante rpido, e o sistema dotado de um
bom isolamento, no se pe o problema da temperatura j no ser a adequada.
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Sensor Alternativo para Comparao:
Nome:
ICOS FC34B02
URL do Produto:
http://www.icos.com.br/
Veredicto:
um sensor idntico ao escolhido. A capacidade de medir o fluxo mais
reduzida no entanto continua a ser uma boa escolha
Breve Descrio do Sensor Secundrio:
- Compacto
- Mede at 20L por minuto
- Presso Mxima de 10Bar
- Magntico
- Ideal para Automao de Bombagens.
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5. ANLISE COMPLETA DO SUB-SISTEMA 2
Controlo da Distribuio do Recipiente entre os Contentores
Figura 13: Esquema Geral do Funcionamento do Sub-Sistema 2
O Sub-Sistema 2 tem como componentes: um sensor de peso (balana),
um brao mecnico responsvel por encaminhar os recipientes para o espao
correcto, por um fim um sistema ptico de reconhecimento de etiquetas e
objectos.
Existe um sistema de controlo que recebe o valor da balana, incrementa
os contadores (vazio, cheio, outros), e d ordens ao brao mecnico.
Assume-me a priori que existe um sistema de impresso de etiquetas para
os contentores.
http://xn--dzt/http://xn--dzt/ -
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5.1 Verificao do Recipiente aps Enchimento
Controlo de Peso
Sistema e Sensor Usado:
Balana PS60 Parcel Scale da empresa Mettler Toledo
Imagem do modelo no industrial
URL do Produto:
http://www.northshorecare.com/ps60-brochure.pdf
Breve Descrio:
Verifica o peso do recipiente.
Breve Descrio Tcnica e Funcional:
Verifica com preciso at 75Kg.
Aprovado pelas entidades competentes (NTEP).
Alimentao de 12V.
Auto Calibrao.
Perda / Degradao de Sinal:
Este sistema no afectado pela humidade, condensao, inundao,
mas necessita ser limpo periodicamente, devido a possveis vazamentos de
liquido que podem adulterar os pesos dos recipientes, assim como podem sujar
os recipientes que posteriormente passem pela balana.
Factores de Escolha:- Valor Preciso;
- Certificao de Preciso, Garantia e Standards ISO 9001;
- Material super resistente;
- Bases Mltiplas Adapta-se a vrios objectos.
http://xn--3gb/#%CF%AC^%D6%B4\%01%DB%8A%DF%88%E1%A4%A7%D6%93*%C4%AF%E1%AE%97%DF%87%E4%84%A5%EA%B5%B0%E8%9C%8A%E4%99%80http://xn--3gb/#%CF%AC^%D6%B4\%01%DB%8A%DF%88%E1%A4%A7%D6%93*%C4%AF%E1%AE%97%DF%87%E4%84%A5%EA%B5%B0%E8%9C%8A%E4%99%80 -
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Esquema de Funcionamento:
Figura 14: Esquema Geral do Funcionamento da Balana
Modo de Funcionamento:
O recipiente circula pela passadeira rolante. Neste ponto efectuado o
controlo do peso.
O sistema de controlo da balana informa o valor do peso do recipiente ao
sistema de controlo, que por sua vez, alm de incrementar o respectivo
contador (enviados, rejeitados e reenviados), ir transmitir ao brao mecnico o
encaminhamento do recipiente. (ver descrio pormenorizada no prximo
capitulo).
Quando o recipiente no contm lquido, tem apenas o peso do prprio
material, ou seja, no tem peso igual a zero quilogramas. Uma das
configuraes necessrias para o sistema trabalhar saber desde incio, o
peso do recipiente vazio e saber diferenciar se est realmente vazio ou se tem
um valor mnimo de liquido.
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Sensor Alternativo para Comparao:
Nome:
Balana BT-8000
URL do Produto:
http://www.gehaka.com.br/produto10.asp
Veredicto:
Sensor ideal para utilizao industrial, bastante idntico ao usado.
Breve Descrio do Sensor Secundrio:
- Compacto
- Preciso
- At 30Kg
- Conta os objectos j pesados.
- Calibrao Automtica
- Material certificado.
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5.2 Brao Mecnico de Encaminhamento
O brao mecnico responsvel por encaminhar o recipiente a partir do
Ponto A atendendo as seguintes condies:Se o recipiente tiver o peso de 20L (+ peso do recipiente) introduzido no
contentor.
Se estiver vazio (apenas o peso do recipiente) e colocado da fila de
espera para entrar novamente para o enchimento.
Se no contiver a qualidade de liquido pretendida posto de parte para
ser devidamente tratado.
Esquema de Funcionamento:
Figura 14: Esquema Geral do Funcionamento do Brao Mecnico
Figura 15: Esquema Geral do Funcionamento do Brao Mecnico
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5.3 Controlo e Verificao de Contendores
Sada da Fabrica e Controlo de Unidades
Sistema e Sensor Usado:Sensor de etiquetas de cor OD5007
URL do Produto:
http://www.ifmefector.com/ifmus/web/dsfs!OD5007.html
Breve Descrio:
Verifica a etiqueta colorida colocada nos contentores.
Breve Descrio Tcnica e Funcional:
Programvel para uma cor.
Alcance desde 60 mm at 1000 mm.
Utiliza feixe de luz para detectar a etiqueta.
Perda / Degradao de Sinal:
Neste sistema muito simples a etiqueta perder qualidade, mas o sensorpossui um mtodo, que atravs de sombras e a mudana de resoluo,
consegue detectar a cor da etiqueta mesmo numa degradao extrema. Mas
nestes casos mais extremos a etiqueta substituda, logo que possvel.
Factores de Escolha:
- Programvel para uma cor (suficiente para este caso, pois s existe um
tipo de contentor e de lquido);- Tem uma tolerncia bastante elevada para degradaes das etiquetas;
- Construdo em metal, bastante durvel;
- Apesar do alcance ser relativamente baixo, um metro suficiente para
detectar o contentor a passar pela porta.
http://xn--7gfdxlg%3E4h%2C%24-bhp220ljv8aknmflqr969bbk4k6mxa8poos1e/http://xn--7gfdxlg%3E4h%2C%24-bhp220ljv8aknmflqr969bbk4k6mxa8poos1e/ -
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Modo de Funcionamento:
O contentor, transportado, por um camio, passa na porta e as etiquetas
colocadas nas laterais do contentor so detectadas pelos sensores e enviado
um sinal ao sistema de controlo a informar que acabou de passar um contentor.
Esquema de Funcionamento:
Figura 16: Esquema do Funcionamento do Sistema de Controlo da Sada da Fbrica
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6. CONDI CI ONAMENTO DE SINAL
Sensores so os sentidosdos sistemas de controlo.Um Sistema de Controlo um Anel de Controlo Entrada-Deciso-sada.
Sem sensores no h dados.
Um sinal recebido pelo sistema pode vir na forma de um 0 ou 1,
diferentes voltagens, ondas analgicas ou digitais. O sistema tem que estar
preparado para receber estes valores e perceber o que significam.
Para isto temos que configurar o sistema para, atravs de condies e/ouequaes matemticas, proceder da maneira correcta conforme os valores
recebidos.
Os fluxogramas apresentados em anexo ajudam a explicar o modo como
o sistema reage aos diferentes valores que so recebidos.
Nota: Limitamo-nos a colocar os valores j descodificados pelos
sistemas nos fluxogramas, devido complexidade dos mtodos de tratamento
de sinal.
Mas entre o sinal que enviado a partir do sensor para o sistema de
controlo podero existir interferncias ou rudos que degradam o sinal.
Para prevenir esta situao so utilizados amplificadores de sinal para
assegurar que o sinal chega ao sistema de controlo exactamente igual ou com
uma margem de erro mnima.
Nota: Apenas alguns dos nossos sensores utilizam amplificadores de
sinal. Quando o caso, isso referido na respectiva descrio.
Portanto necessrio ter em considerao como que o sinal chega ao
sistema de controlo e interpretado por este. Designa-se de Condicionamento
de Sinal a este processo.
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7. SI STEMA DE CONTROLO
Sistema Usado:Sistema de Aquisio de Dados Srie DARWIN, Empresa YokoGawa
URL do Produto:
http://www.iope.com.br/p_ie_yoko_c.htm
Breve Descrio:
Trata-se de um sistema de aquisio de dados para operao conjunta
com um PC.
A configurao do equipamento, bem como a visualizao e
armazenamento dos dados medidos so executados directamente do PC.
Descrio Tcnica e Funcional:
Nmero de pontos de entrada: expansvel atravs de insero de mdulos
- Modelo expansvel: de 10 a 300 canais
Interfaces de comunicao: GP-IB, RS-232C, RS-422/485, Ethernet
Ciclo de medio: 0,5 a 60s
Tipos de entrada: tenso CC ( 20 mV a 50 V), termo pares, termo
resistncias, mA, pulso, parmetros elctricos, strain gauge, etc.
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Factores de Escolha:
- Excelente interface homem mquina;
- Modelo expansvel;
- Pode ser colocado at 500m de distncia dos sensores, suficiente para
este caso;
- Alta velocidade de varrimento;
- Mdulos universais de entrada: (Vcc, TC, Rtd e sinal digital), contacto,
strain gauge, pulso, parmetros elctricos, mA (corrente CC);
- Mdulos de sada - comunicaes e sadas digitais de alarme.
Figura 17: Sistema de Aquisio de Dados dos Sensores e Monitor
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8. CONCLUSO
Os sensores so muito importantes no nosso dia-a-dia e permitem
milhares de utilizaes e potencialidades diferentes. Permitem uma quase totalautomatizao de casas, fabricas, etc., permitindo uma poupana enorme em
termos de tempo e dinheiro.
Com este trabalho tivemos a oportunidade de descobrir um pouco do
mundo dos sensores, relacionar o modo como interagem uns com os outros,
assim como a interaco com um sistema central de controlo, e como possuem
uma infinidade de possibilidades de configurao para permitir um universoenorme de possveis utilizaes.
Neste trabalho no conseguimos encontrar os preos dos sensores por
ns utilizados, pelo que no pudemos comparar os sensores em termos de
preo de venda. Por isso limitmo-nos a comparar em termos de
funcionalidades.
O condicionamento de sinal tambm podia ter sido mais pormenorizado
com utilizao de equaes de controlo de sinais, mas no encontramos meios
para as apresentar, pelo que nos mantivemos pelas definies tericas nesta
matria.
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9. REFERNCI AS / BI BLI OGRAFI A
Para a elaborao desta anlise / relatrio foi essencial a leitura e
pesquisa de informaes nestes endereos de web:
http://www.ifmefector.com/
http://www.automatedsonix.com/
http://www.google.pt
http://www.areadeservico.com
http://www.portesmagique.com/
http://estore.sjf.com/
http://digital.ni.com/
http://www.paralab.pt/
http://quicksitebuilder.cnet.com/
http://www.auto-sol.com/
http://www.iope.com.br/
http://www.crydom.co.uk/
http://www.gehaka.com.brhttp://www.icos.com.br/
O contedo deste relatrio figurar no directrio principal do portal
tecnolgico www.areadeservico.com e j est disponvel no endereo:
http://sensores.areadeservico.com para consulta futura.
http://xn--m-l2a5860dsv7boeva/http://xn--22-9o9a980lozm/#%EC%B2%91)%04q)%EF%81%8AF%E3%96%9E%EB%A0%A6z%E9%B0%80http://%E9%96%88%EE%BF%BA%EF%BF%BD(%DF%B6%%E9%B3%B0@xn--%26%27-1880a/http://xn--ztbn-vgb1395hi1ye86nmli1r5lqon/http://xn--ztbn-vgb1395hi1ye86nmli1r5lqon/http://%E9%96%88%EE%BF%BA%EF%BF%BD(%DF%B6%%E9%B3%B0@xn--%26%27-1880a/http://xn--22-9o9a980lozm/#%EC%B2%91)%04q)%EF%81%8AF%E3%96%9E%EB%A0%A6z%E9%B0%80http://xn--m-l2a5860dsv7boeva/ -
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ANEXO I
Breve discusso terica sobre o uso de um sensor ptico/reconhecimento
de imagens na deteco e anlise do estado do recipiente.
SENSOR PTICO
O sensor ptico na altura de encher o recipiente responsvel por:
Detecta a presena do recipiente;
Verifica se no existem resduos dentro e fora do recipiente;
Depois destas verificaes sinaliza ao sistema de controlo do S2, que o
recipiente est pronto. O S3 verifica a temperatura da gua (esta verificao continua).
Se a temperatura for adequada o S2 responsvel por accionar a E3 que
abrir a vlvula, enchendo assim o recipiente.
Em E3 existe um dispositivo que responsvel por medir a quantidade de
liquido que j foi enchida. Ao chegar aos 20L, recipiente despachado para o
SUB-SISTEMA 2.
Como que se processa:
O sistema que controlo em que assenta o sensor ptico, actua com base
nas informaes e fotografias que j tem disponvel na sua biblioteca.
O Sistema funciona da seguinte forma:
O tapete rolante vai movimentando os recipientes.
O Sensor ptico ao detectar o recipiente, faz parar a passadeira rolante.
Neste momento o sensor ptico digitaliza uma imagem do actual recipiente e
compara-a com a imagem que entende como ser a normal (ou seja, o
recipiente sem resduos, furos ou anomalias).
Desta forma controlado se o recipiente est apto ser enchido com o
liquido correspondente.
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ANLI SE DO FUNCI ONAMENTO DO SI STEMA I
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ANEXO I I
ANLI SE DO FUNCI ONAMENTO DO SI STEMA I V
FLUXOGRAMAS