Manual de Montagem PAINEL DE CONTROLE DA BANCADA DE HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA

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PAINEL DE CONTROLE DA BANCADA DE HIDRÁULICA E PNEUMÁTICA

©SENAI CIMATEC, 2014

Trabalho realizado através do projeto Theoprax na instituição SENAI CIMATEC.

Elaboração: Cleiton Souza

Anderson Sena

Rodrigo Pereira

Salvador Batista

Rafael Frota

Editoração: Cleiton Souza

SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

Núcleo CIMATEC

Av. Orlando Gomes, 1845 - Piatã

41650-010 – Salvador - BA

Tel: (71) 3462-9500

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Índice

1. Introdução .................................................................................................................................................................... 5

2. Preparação da caixa de comando ................................................................................................................................ 5

3. Fixação dos bornes e botões ........................................................................................................................................ 7

4. Fixação da IHM ............................................................................................................................................................. 7

5. Fixação do CLP .............................................................................................................................................................. 8

6. Fixação do modulo de comunicação ............................................................................................................................ 9

7. Fixação da fonte ......................................................................................................................................................... 10

8. Fixação do disjuntor ................................................................................................................................................... 10

9. Fixação do flange na caixa de comando..................................................................................................................... 11

10. Conexões de rede ....................................................................................................................................................... 12

11. Conexões Elétricas ..................................................................................................................................................... 12

12. Anexos ....................................................................................................................................................................... 13

12.1. Capa (ESQUEMA ELÉTRICO) ............................................................................................................................. 13

12.2. Índice (ESQUEMA ELÉTRICO) ............................................................................................................................ 14

12.3. Layout do painel (ESQUEMA ELÉTRICO) ........................................................................................................... 15

12.4. Fonte de alimentação (ESQUEMA ELÉTRICO) .................................................................................................. 16

12.5. Alimentação do módulo de comunicação (ESQUEMA ELÉTRICO) ................................................................... 17

12.6. Alimentação da IHM (ESQUEMA ELÉTRICO) .................................................................................................... 18

12.7. Diagrama de ligação do CLP (ESQUEMA ELÉTRICO) ......................................................................................... 19

12.8. Redirecionamento dos botões ON/OFF para bornes (ESQUEMA ELÉTRICO) .................................................. 20

12.9. Redirecionamento das entradas digitais para bornes (ESQUEMA ELÉTRICO) ................................................. 21

12.10. Redirecionamento das saídas digitais para bornes (ESQUEMA ELÉTRICO) ................................................... 22

12.11. Redirecionamento do comum do CLP para bornes (ESQUEMA ELÉTRICO) ................................................... 23

13. Referências ................................................................................................................................................................. 24

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Índice de Figuras

Figura 1: Representação da abertura que deve ser feita na porta ................................................................................... 5

Figura 2: Representação do posicionamento dos furos para os bornes e os botões ....................................................... 5

Figura 3: Representação de como deve ser furado os trilhos DIN furados ...................................................................... 6

Figura 4: Representação de como deve ser furado o flange para a fixação dos trilhos DIN ............................................ 6

Figura 5: Representação de como devem ser fixados os trilhos DIN no flange ................................................................ 6

Figura 6: Representação de como deve ficar a porta do painel após a fixação dos bornes e botões .............................. 7

Figura 7: Representação de como deve ser colocado o selo de montagem e a IHM na abertura do painel ................... 7

Figura 8: Representação de como deve ser colocado os grampos de fixação da IHM ..................................................... 8

Figura 9: Representação de como deve ficar a porta do painel após a IHM ser fixada .................................................... 8

Figura 10: Representação de como posicionar e girar o CLP para trava-lo no trilho DIN ................................................. 9

Figura 11: Representação de como deve ficar o flange após o CLP ser fixado ................................................................. 9

Figura 12: Representação de como fixar o modulo de comunicação no trilho DIN ......................................................... 9

Figura 13: Representação de como deve ficar o flange após o modulo de comunicação ser fixado ............................. 10

Figura 14: Representação de como deve ficar o flange após a fonte ser fixada ............................................................ 10

Figura 15: Representação de como deve ficar o flange após o disjuntor ser fixado ...................................................... 11

Figura 16: Representação de como deve ser fixado o flange na parte interna da caixa de comando ........................... 11

Figura 17: Representação de como deve ser estabelecida a rede entre os dispositivos ............................................... 12

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1. Introdução

Este manual tem como objetivo ensinar a montar o painel didático de controle da bancada de hidráulica e

pneumática de forma que o grupo que venha montar o painel não tenha duvidas na hora da montagem.

2. Preparação da caixa de comando

O primeiro passo da montagem é preparar a caixa de comando, possibilitando que ela receba seus componentes.

Utilizando uma serra circular devera ser feito uma abertura na parte superior do painel para a instalação da IHM,

levando em consideração que a abertura devera ter 197mm de altura e 141mm de largura. Para melhor

entendimento abaixo podemos ver uma representação da abertura feita na porta do painel.

Logo após ser feita a abertura para a IHM deverá ser feito furos com diâmetro de 4mm na porta do painel, os furos

serão utilizados para a colocação de bornes e botões, vale lembrar que é necessário a utilização de uma furadeira

para fazer os furos. Abaixo podemos ver como deverá ficar a porta do painel e visualizar o posicionamento dos furos.

Figura 1: Representação da abertura que deve ser feita na porta

Fonte: Manual, SIMATIC HMI device KTP600 Basic.

Figura 2: Representação do posicionamento dos furos para os bornes e os botões Fonte: Autoria própria.

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Em seguida deve-se cortar e furar os trilhos DIN que vão ser utilizados na parte interna do painel para fixação dos

componentes. Os trilhos DIN deverão ser cortados com 30cm de comprimento e furados com uma broca 5/32” de

diâmetro. Segue abaixo a imagem dos trilhos cortados e furados.

O flange também terá de ser furado para fixação dos trilhos, a broca utilizada vai ser a mesma utilizada nos trilhos.

Para melhor compreensão segue abaixo a imagem do flange furado.

Após o flange ser furado o trilho poderá ser fixado. A fixação acontecerá utilizando rebites nos furos feitos

anteriormente. O diâmetro do rebite tem que ser o mesmo diâmetro dos furos feitos no flange e nos trilhos. Abaixo

pode ser visualizado como deve ser fixado os trilhos.

Figura 3: Representação de como deve ser furado os trilhos DIN

Fonte: Autoria própria.

Figura 4: Representação de como deve ser furado o flange para a fixação dos trilhos DIN

Fonte: Autoria própria.

Figura 5: Representação de como devem ser fixados os trilhos DIN no flange

Fonte: Autoria própria.

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3. Fixação dos bornes e botões

Os bornes e os botões serão colocados nos furos feitos anteriormente na porta do painel, tanto os bornes como os

botões possuem duas porcas sextavadas cada. Para a instalação dos bornes ou dos botões, a porca da parte superior

vai ter que ser retirada, possibilitando que o componente seja colocado em um dos furos do painel, de dentro para

fora. Após o componente ser colocado no furo desejado, deve-se recolocar a porca na parte superior e enroscá-la até

que o componente esteja fixo na porta. Abaixo podemos verificar na imagem o posicionamento de cada componente

fixado na porta.

4. Fixação da IHM

A fixação da IHM é dividida em quatro partes. A primeira parte é colocar o selo de montagem em volta da IHM de

forma que o selo de montagem não fique torcido, pois um selo de montagem inserido corretamente é necessário

para garantir grau de proteção IP65. A segunda parte é colocar a IHM na abertura feita anteriormente para a fixação

da mesma, visando lembrar os cuidados para que o selo de montagem não fique torcido. Abaixo pode ser visto a

ilustração da parte um e dois.

Figura 6: Representação de como deve ficar a porta do painel após a fixação dos bornes e botões

Fonte: Autoria própria.

Figura 7: Representação de como devem ser colocados o selo de montagem e a IHM na abertura do painel Fonte: Manual, SIMATIC HMI device KTP600 Basic.

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Na terceira parte são inseridos os seis grampos na posição dos recortes na parte de trás da IHM, após serem

inseridos os seis grampos a parte quatro já pode ser feita. Na parte quatro os grampos são fixados usando uma chave

de fenda sendo que o torque máximo é 0,2N/m.

A imagem abaixo ilustra como a porta do painel ficará após os quatros passos serem concluídos.

5. Fixação do CLP

O CLP deve ser fixado no flange que fica na parte interna do painel, o flange onde vai ser colocado o CLP já possui o

trilho DIN, pois foi fixado anteriormente. O CLP possui uma trava em sua parte inferior, esta trava deve ser puxada

antes de colocá-lo no trilho DIN. Após a trava ser estendida, prenda a CPU sobre a parte superior do trilho DIN , gire a

CPU para baixo na direção do trilho e a trava deve ser empurrada para manter o CLP travado ao trilho. Para um

melhor entendimento veja abaixo imagens de como deve ser feito.

Figura 8: Representação de como devem ser colocados os grampos de fixação da IHM

Fonte: Manual, SIMATIC HMI device KTP600 Basic.

Figura 9: Representação de como deve ficar a porta do painel após a IHM ser fixada

Fonte: Autoria própria.

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A imagem abaixo mostra o flange após o CLP ser fixado.

6. Fixação do modulo de comunicação

Assim como o CLP o modulo de comunicação necessita que a trava seja puxada antes dele ser colocado no trilho DIN,

quando modulo estiver destravado prenda o modulo sobre a parte superior do trilho, após isso gire a parte inferior

do modulo na direção do trilho e empurre a trava para que o modulo seja travado ao trilho. Abaixo pode ser visto na

imagem o modulo sendo colocado no trilho.

Figura 10: Representação de como posicionar e girar o CLP para travá-lo no trilho DIN

Fonte: Manual, SIMATIC S7-1200 Programmable controller.

Figura 11: Representação de como deve ficar o flange após o CLP ser fixado

Fonte: Autoria própria.

Figura 12: Representação de como fixar o modulo de comunicação no trilho DIN

Fonte: Manual, SIMATIC NET S7-1200 Compact Switch Module 1277.

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A imagem abaixo mostra o flange após o modulo de comunicação ser fixado.

7. Fixação da fonte

A fixação da fonte no flange é feito da mesma forma que as fixações feitas anteriormente, basta destravar a fonte,

posicionar sua parte superior no trilho DIN, girar a fonte na direção do trilho e empurrar a trava para concluir a

fixação da fonte no flange. Abaixo podemos ver como o flange fica com a fonte fixada.

8. Fixação do disjuntor

Para fixar o disjuntor basta prender sua parte superior no trilho DIN e girar sua parte inferior em direção ao trilho

DIN. Abaixo podermos verificar como o flange ficara após tudo ser fixado.

Figura 13: Representação de como deve ficar o flange após o modulo de comunicação ser fixado

Fonte: Autoria própria.

Figura 14: Representação de como deve ficar o flange após a fonte ser fixada

Fonte: Autoria própria.

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9. Fixação do flange na caixa de comando

Após a fixação de todos os dispositivos no flange, devesse fixar o flange na parte interna da caixa de comando, na

fixação serão utilizados quatro parafusos, será colocado um parafuso em cada extremidade assim como mostra a

imagem abaixo.

Figura 15: Representação de como deve ficar o flange após o disjuntor ser fixado

Fonte: Autoria própria.

Figura 16: Representação de como deve ser fixado o flange na parte interna da caixa de comando

Fonte: Autoria própria.

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10. Conexões de rede

Para que seja estabelecida uma rede entre os dispositivos, o CLP (Siemens S7-1200), a IHM (KTP 600) e o computador

com software de programação (TIA Portal V11) devem estar conectados ao modulo de comunicação (CSM 1277)

utilizando cabos Ethernet. A rede formada por esses dispositivos é uma rede PROFINET, pois é uma rede baseada em

um padrão de comunicação Ethernet, normalmente é utilizada em aplicações de Automação Industrial. Abaixo

podemos ver uma imagem que demonstra como seriam as conexões desta rede.

11. Conexões elétricas

Para fazer as conexões elétricas será preciso ter o domínio da leitura de esquemas elétricos, o esquema elétrico do

painel se encontra anexado neste manual a partir da pagina 12. Após todas as conexões serem feitas o painel esta

pronto para ser testado, lembrando que todo projeto que vai ser executado na bancada deve passar por uma

simulação no software Automation Studio antes de ser gravado no CLP.

Figura 17: Representação de como deve ser estabelecida a rede entre os dispositivos

Fonte: Manual, SIMATIC S7-1200 Programmable controller.

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12. Anexos

12.1. CAPA (ESQUEMA ELÉTRICO)

14

12.2. ÍNDICE (ESQUEMA ELÉTRICO)

15

12.3. LAYOUT DO PAINEL (ESQUEMA ELÉTRICO)

16

12.4. FONTE DE ALIMENTAÇÃO (ESQUEMA ELÉTRICO)

17

12.5. ALIMENTAÇÃO DO MODULO DE COMUNICAÇÃO (ESQUEMA ELÉTRICO)

18

12.6. ALIMENTAÇÃO DA IHM (ESQUEMA ELÉTRICO)

19

12.7. DIAGRAMA DE LIGAÇÃO DO CLP (ESQUEMA ELÉTRICO)

20

12.8. REDIRECIONAMENTO DOS BOTÕES ON/OFF PARA BORNES (ESQUEMA ELÉTRICO)

21

12.9. REDIRECIONAMENTO DAS ENTRADAS DIGITAIS PARA BORNES (ESQUEMA ELÉTRICO)

22

12.10. REDIRECIONAMENTO DAS SAÍDAS DIGITAIS PARA BORNES (ESQUEMA ELÉTRICO)

23

12.11. REDIRECIONAMEMTO DO COMUM DO CLP PARA BORNES (ESQUEMA ELÉTRICO)

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13. REFERÊNCIAS

Siemens, SIMATIC HMI device KTP600 Basic. Nürnberg 2009. 126p.

Siemens, SIMATIC S7-1200 Programmable controller. Nürnberg 2011. 796p.

Siemens, SIMATIC NET S7-1200 Compact Switch Module 1277. Nürnberg 2010. 36p.

Siemens, SITOP PSU100L. Nürnberg 2014. 54p