Trabalho - Mistura de Produtos #Pronto
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS
Instituto de Ciências Agrárias e Tecnológicas
Curso de Engenharia Mecânica
MISTURA DE PRODUTOS
Docente: Prof. Jefferson Alves Oliveira
Discentes: Ellen Karoline Dias
Gustavo Campos Xavier Bonillo
Thayrini Raquel Mesquita Dias
Rondonópolis – MT
31 de agosto 2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS
Instituto de Ciências Agrárias e Tecnológicas
Curso de Engenharia Mecânica
Ellen Karoline Dias
Gustavo Campos Xavier Bonillo
Thayrini Raquel Mesquita Dias
MISTURA DE PRODUTOS
Trabalho realizado na disciplina de Automação Industrial do Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, como exigência parcial para obtenção da aprovação na disciplina.
Docente: Prof. Jefferson Alves Oliveira
Rondonópolis – MT
31 de agosto 2013
Sumário
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................4
2. DESCRIÇÃO DO PROBLEMA: Mistura de Produtos...........................................5
3. RESOLUÇÃO DO PROBLEMA............................................................................6
4. POSSIBILIDADES EXISTENTES.........................................................................8
5. RESULTADOS.....................................................................................................9
5.1. Programação em Ladder................................................................................9
5.1.1. Legenda.................................................................................................11
5.2. Programação em Diagrama de Blocos de Função (FBD)............................12
5.3. Programação em Lista de Instruções...........................................................12
5.3.1. Legenda.................................................................................................13
5.4. Diagrama de Comando do Esquema a Relé................................................14
6. LISTA DE DISPOSITIVOS.................................................................................14
6.1. CLP...............................................................................................................14
6.2. Válvulas dos Produtos..................................................................................16
6.3. Válvula de Saída para o Misturador.............................................................17
6.4. Lâmpadas.....................................................................................................18
7. ESQUEMA DE LIGAÇÃO DO CLP....................................................................21
7.1. Legenda........................................................................................................22
8. MELHORIAS DO PROCESSO...........................................................................22
9. ANÁLISE COMPARATIVA.................................................................................23
10. CONCLUSÃO..................................................................................................26
11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................27
ANEXO I – Diagrama de Blocos................................................................................28
ANEXO II – Diagrama de Comando do Esquema a Relé..........................................30
3
1. INTRODUÇÃO
A automação industrial é aplicada em variadas áreas da indústria e tem por objetivo o aumento da produtividade e a eficiência diminuindo os custos, tempos e a interferência humana no processo.
Obter um maior controle de uma indústria é o maior desafio da automação, haja vista que quanto maior o controle mais complexo se torna o sistema.
Um sistema de controle é composto basicamente pelas entradas, dispositivo controlador e as saídas. As entradas são os sensores analógicos ou digitais, são os responsáveis por alimentar o controle com as informações externas. O controlador recebe informações do estado real da planta através de uma rede de sensores ligados a ele, então ele compara com um algoritmo de controle, previamente embutido no controlador, que atualiza suas saídas. As saídas são os atuadores, dispositivos com finalidade de provocar uma ação. O operador interage com o controlador, e dessa forma com a planta, através dos parâmetros de controle.
O controlador mais utilizado na automação é o controlador lógico programável (CLP). Sua função é controlar o processo através de um algoritmo lógico programado.
Nesse trabalho o sistema de controle é basicamente entradas via teclado do CLP, o mesmo recebe as informações e compara com o algoritmo programado o que por sua vez atualiza as saídas, acionando as válvulas e/ou as lâmpadas indicadoras do sistema.
O CLP foi programado nas linguagens Ladder, FDB e Listas de Intruções. Além de ter sido desenvolvido o diagrama a relé do sistema,
4
2. DESCRIÇÃO DO PROBLEMA: Mistura de Produtos
Um misturador deverá receber quatro produtos químicos 01, 02, 03 e 04. A
natureza dos produtos é tal que é perigoso misturar 01 e 03, a não ser que 02 esteja
junto. Também é perigoso misturar 03 e 04 se 02 não estiver junto. Os produtos 01 e
04 nunca podem ser misturados. As demais condições não são consideradas
perigosas. Considere que estas possibilidades não podem ser despejadas na
tubulação antes do misturador, entretanto uma vez no misturador as mesmas
perdem seus efeitos destrutivos. Com base nestas informações desenvolva um
controle de abertura das válvulas de cada produto e da válvula de saída que atenda
as seguintes condições:
a) Determinar a sequência e o tempo de abertura das válvulas considerando a
seguinte relação entre os produtos: V 13
=5V 26
=2V 33
=V 42
;
b) Desenvolva um gráfico que represente a sequência de aberturas e
fechamentos das válvulas;
c) O processo deve conter sinalizações de ligado e desligado;
d) O comando de acionamento deve ser realizado através de botoeiras de
impulso.
Figura 1. Problema proposto.
5
3. RESOLUÇÃO DO PROBLEMA
Inicialmente foi determinado o tempo de abertura e fechamento das válvulas
conforme a relação dos produtos e suas respectivas restrições. Para tal, foram
esquematizadas cinco maneiras diferentes de abertura e fechamento das válvulas
(Figura 2).
Como nenhuma das válvulas ficaria aberta durante o ciclo inteiro (6 tempos)
optamos por utilizar o sexto miniciclo de tempo como sendo o tempo de intervalo,
onde a válvula de saída será aberta. Para cada miniciclo de abertura das válvulas
adotou-se o valor de 5 segundos e o tempo de intervalo de 1 segundo. É importante
destacar que este tempo é suficiente para que todo o produto seja evacuado para o
misturador.
O tempo total do ciclo é de 30 segundos.
Figura 2. Esquematização da abertura e fechamento das válvulas.
Dos esquemas apresentados, escolhemos a possibilidade 04, julgada pelo grupo
como a mais fácil devido ao fato que cada válvula abria continuamente, facilitando a
programação. Em seguida partimos para a programação em Ladder, realizada no
programa CLICK02 da WEG, função CLW-02/10HR-A. Este tipo de programação foi
escolhido como ponto de partida pelo grupo devida a maior facilidade dos mesmos
em programar nesta linguagem do que na linguagem FBD ou esquema a relé.
A princípio, a lógica da programação estava baseada em temporizadores, em
que cada válvula continha um temporizador. Porém, para a utilização desta lógica, o
comando de abertura de cada válvula deveria possuir um intertravamento entre os
6
temporizadores das outras válvulas. Neste ponto sentimos uma grande dificuldade,
pois a lógica torna-se de difícil entendimento, levando-nos a buscar uma solução
alternativa.
A solução encontrada baseia-se na lógica de contadores. Foram utilizados três
contadores, onde o primeiro contador comanda a válvula do produto 01 e a válvula
do produto 02, o segundo contador comanda a válvula do produto 03 e o terceiro
contador comanda a válvula do produto 04. A válvula do produto 02 não é comanda
por nenhum contador, pois esta deve ficar aberta durante todos os cinco miniciclos.
O reset de ambos os contadores é feito pelo terceiro contador.
Outro desafio encontrado foi a utilização do relé temporizador oscilador que
trabalha com dois relés temporizadores virtuais, pois nunca havíamos trabalhado
com este.
Com o programa Ladder finalizado, seguiu-se para a programação em FBD. Uma
dificuldade encontrada foi a utilização do espaço. Havia muitos blocos e o espaço é
relativamente pequeno, logo a organização dos blocos para que todas as funções
ficassem visíveis e não houvesse confusão com as ligações foi demasiadamente
difícil.
Outra dificuldade foi realizar o reset dos contadores, pois o programa não permite
que um contador reset ele mesmo, como acontece na programação Ladder. Por isso
foi acrescentado à programação um comparador, que comparava o valor do terceiro
contador com a referência e este, então “resetava” os três contadores.
No que concerne ao diagrama relé o desafio inicial consistiu na conversão da
programação Ladder. O diagrama em questão começou a ser desenvolvido no
software CAD eSIMU. Todavia verificou-se que o programa não continha a função
contador, essencial para a resolução do problema proposto, levando-nos a optar
pelo software FluidSIM v4.2 da FESTO.
Iniciado o diagrama a relé deparou-se com o fato de que o FluidSIM não possui o
temporizador oscilador com dois tempos distintos, levando-nos a utilização de dois
temporizadores diferentes. Foi verificado também que a configuração reset dos
contadores era desconhecida. Como não foi encontrado nenhuma bibliografia
referente ao contador da FESTO a resolução para tal ocorreu empiricamente.
Por fim, para que o resultado almejado fosse alcançado o próprio problema
evidenciou a necessidade de se realizar algumas manobras, tais como: a ligação do
7
temporizador T01 e a adoção dos contados C03 Normalmente Abertos à entrada R1
de cada contador.
Para a linguagem Lista de Instruções não houve grandes dificuldades, sendo
esta implementada a partir da linguagem Ladder.
4. POSSIBILIDADES EXISTENTES
Para a sequência de abertura das válvulas descritas no gráfico da figura 3, o
programa funciona da seguinte maneira:
- Com o sistema ligado à energia, a lâmpada Q08 é acesa, pois esta indica o estado
de desligado;
- Ao apertar o botão Z01 do CLP, a lâmpada Q08 é desligada e a lâmpada Q07 é
acesa, indicando que o sistema está ligado. Paralelamente o relé temporizador é
energizado, e este por sua vez, energiza os contadores. Como o contador 1 está
energizado, ele permite que as saídas Q01, Q02 e Q03 acionem por 5 segundos, ou
seja, as válvulas sejam abertas.
- Em seguida, o temporizador começa a contar o segundo tempo que é de 1
segundo, onde a válvula Q05 é acionada (aberta), despejando o material no
misturador. Enquanto isso nenhuma das outras válvulas estão ativadas.
- Esse processo ocorre uma segunda vez seguindo a sequência de abertura das
válvulas, conforme o gráfico. Então, a válvula Q05 fica ativa mais uma vez.
- Após os dois miniciclos de abertura das válvulas Q01, Q02 e Q03, o contador C02
responsável pelo acionamento da válvula Q03 é acionado para a contagem até valor
4. É importante salientar que este valor é decorrente do fato que os três contadores
estão permanentemente energizados, então a contagem deve ser acumulativa. A
válvula Q02 não possui nenhum contador específico, visto que ela deve estar
acionada durante cinco miniciclos, eliminando a existência de um contador para esta
válvula.
- Assim como para o primeiro contador, esta sequência ocorre mais uma vez após o
acionamento da válvula Q05.
8
- Após a desenergização de Q05, o contador C03, programado com o valor de 5,
aciona sua saída Q04. Ao mesmo tempo a válvula Q02 está acionada liberando o
produto.
- Em seguida, os contadores são “resetados” pelo contador C03 e o ciclo inicia-se
mais vez.
- O sistema é desligado pelo botão Z02 e a lâmpada Q08 é acesa novamente. Ao
apertar este botão, os valores dos contadores voltam aos seus valores iniciais.
- Como as botoeiras são de impulso, foi adicionado uma bobina que é acionada
assim que o sistema é ligado e cria um laço, permitindo ao sistema que ele continue
funcionando.
Figura 3. Gráfico da Sequência de Abertura das Válvulas.
5. RESULTADOS
A seguir são apresentadas as programações em Ladder, FBD e Lista de
Instruções e suas respectivas legendas. É apresentado também o diagrama de
comando do esquema a relé.
5.1. Programação em Ladder
Segundo Camargo e Franchi (2012) a linguagem Ladder foi a primeira que surgiu
para a programação dos Controladores Lógicos Programáveis. Para que obtivesse
uma aceitação imediata no mercado, seus projetistas consideraram que ela deveria
evitar uma mudança de paradigma muito brusca. Assim, ela foi desenvolvida com os 9
mesmos conceitos dos diagramas de comandos elétricos que utilizam bobinas e
contatos.
A seguir é apresentada a programação em Ladder e a legenda com as
descrições dos dispositivos utilizados (Figura 4).
Figura 4. Programação em Ladder.
10
5.1.1. Legenda
Z01 - Entrada via teclado (NA): Liga o sistema
z02 - Entrada via teclado (NF): Desliga o sistema
T01 - Temporizador Oscilador Modo 3, onde T01 = 5 segundos e T02 = 1 segundo
T01 - Contato do Temporizador (NA)
t01 - Contato do Temporizador (NF)
M01 - Manobra de memória interna
M01 - Contato da memória interna (NA)
C01 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com C03)
C01 - Contato do contador 1 (NA)
c01 - Contato do contador 1 (NF)
C02 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com C03)
c02 - Contato do contador 2 (NF)
C03 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com C03)
c03 - Contato do contador 3 (NF)
Q01 - Válvula do Produto 1
Q02 - Válvula do Produto 2
Q03 - Válvula do Produto 3
Q04 - Válvula do Produto 4
Q05 - Válvula de Saída para o Misturador
Q06 - Contator Auxiliar
Q06 - Contato NA do Contator Auxiliar
Q07 - Luz de Misturador Ligado
Q08 - Luz de Misturador Desligado
11
5.2. Programação em Diagrama de Blocos de Função (FBD)
Assim como a Ladder, é uma linguagem gráfica de programação cujos elementos
são expressos por blocos interligados, semelhantes aos utilizados em eletrônica
digital, permitindo um desenvolvimento hierárquico e modular (Franchi e Camargo,
2012). É uma linguagem muito versátil, uma vez que podem ser construídos blocos
de funções mais complexos a partir de outros menores e simples. O projeto em FBD
bem como sua legenda está no ANEXO I.
5.3. Programação em Lista de Instruções
A Lista de Instruções é uma das linguagens mais antigas e é pouco utilizada na
atualidade. A Lista de Instrução para o misturador foi baseada na linguagem Ladder
e pode ser observada na figura abaixo.
Figura 5. Programação em Lista de Instrução.
12
5.3.1. Legenda
Z01 - Entrada via teclado (NA): Liga o sistema
z02 - Entrada via teclado (NF): Desliga o sistema
T01 - Temporizador Oscilador Modo 3, onde T01 = 5 segundos e T02 = 1 segundo
T01 - Contato do Temporizador (NA)
t01 - Contato do Temporizador (NF)
M01 - Manobra de memória interna
M01 - Contato da memória interna (NA)
C01 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com C03)
C01 - Contato do contador 1 (NA)
c01 - Contato do contador 1 (NF)
C02 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com C03)
c02 - Contato do contador 2 (NF)
C03 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com C03)
c03 - Contato do contador 3 (NF)
Q01 - Válvula do Produto 1
Q02 - Válvula do Produto 2
Q03 - Válvula do Produto 3
Q04 - Válvula do Produto 4
Q05 - Válvula de Saída para o Misturador
Q06 - Contator Auxiliar
Q06 - Contato NA do Contator Auxiliar
Q07 - Luz de Misturador Ligado
Q08 - Luz de Misturador Desligado
13
5.4. Diagrama de Comando do Esquema a Relé
O diagrama de comando foi executado no programa FluidSIM versão 4.2 da
FESTO e é apresentado no ANEXO II.
6. LISTA DE DISPOSITIVOS
Para a programação em Controlador Lógico Programável (CLP) estão presentes
no misturador os seguintes dispositivos físicos:
CLP
Válvulas dos Produtos
Válvula da Mistura
Luz Vermelha (Ligado)
Luz Verde (Desligado)
6.1. CLP
Como o CLP que estávamos habituados possui apenas quatro saídas foi
necessário a seleção de um CLP que possuísse 8 saídas. Para tal foi escolhido um
dispositivo da série CLIC02 3ª geração da WEG.
Figura 6. CLP escolhido. (Fonte: WEG)
14
O modelo escolhido foi CLW - 02 20HR-A 3RD, conforme suas especificações
que são mostradas na figura abaixo. Resumidamente:
Modelo: CLW-02 20HR-A 3RD
Alimentação: 100-240V CA
Entradas: 12 (digitais)
Saídas: 8 (digitais relé)
Figura 7. Especificações do CLP escolhido. (Fonte: WEG)
Suas dimensões são:
Figura 8. Dimensões do CLP. (Fonte: WEG)
15
6.2. Válvulas dos Produtos
A escolha das válvulas para a liberação dos produtos e da mistura foram as
válvulas solenóides de uso geral da série 8210 de 3/8” a 3” da ASCO, considerando
que os produtos eram aquosos.
(a) (b)
Figura 9. (a) Vista de corte da válvula NF. (b) Exemplos das Válvulas da série 8210. (Fonte:
ASCO)
Tabela 1 – Informações das válvulas. (Fonte: ASCO)INFORMAÇÕES
Pressão Diferencial 1 barViscosidade Máxima Admissível 65mm²/s
Tempo de Resposta 5-120 ms
Tabela 2 – Informações gerais das válvulas. (Fonte: ASCO)INFORMAÇÕES GERAIS
Fluido Temperatura VedaçãoAr, gases, água e óleo -20º a +90º C NBR (Nitrílica)
Tabela 3 - Características Elétricas das Válvulas. (Fonte: ASCO)CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS
CC 12V – 24VCA 24V/60Hz – 120V/60Hz – 240V/60Hz
16
A válvula escolhida para a liberação dos produtos (Produto 1, Produto 2, Produto
3 e Produto 4) foi a válvula NF de ½”, com orifício de 16mm, pressão diferencial de 9
kgf/cm², temperatura máxima do fluido de 79º C, corpo de aço inox 316 e com a
potência da bobina de 16,7 W.
Figura 10. Especificação das válvulas de liberação dos produtos.
6.3. Válvula de Saída para o Misturador
A válvula escolhida para a liberação da mistura foi a válvula NF de 1”, com
orifício de 25mm, pressão diferencial de 9 kgf/cm², temperatura máxima do fluido de
82º C, corpo de aço inox 316 e com a potência da bobina de 15,4W.
Figura 11. Especificação da válvula de liberação para o misturador.17
6.4. Lâmpadas
Para as lâmpadas de indicação de sistema desligado e sistema em
funcionamento foram escolhidas as lâmpadas LED Light Par da FLC LED.
Figura 12. Lâmpada escolhida para Indicação do Sistema. (Fonte: FLC LED)
Tem como vantagens a adaptação em diversos ambientes e não perdem a
tonalidade da cor.
Figura 13. Dimensões da Lâmpada. (Fonte: FLC LED)
18
Tabela 4 – Especificações das Lâmpadas de Indicação do Sistema. (Fonte: FLC LED)Sistema Ligado
Modelo Par 20 VermelhaPotência 1 WTensão 127V
Abertura do Facho 15º à 20ºL1 81 mmL2 63 mmL4 31 mmL5 21 mmL7 25 mm
Sistema DesligadoModelo Par 20 Verde
Potência 1 WTensão 127V
Abertura do Facho 15º à 20ºL1 81 mmL2 63 mmL4 31 mmL5 21 mmL7 25 mm
Para o esquema a relé, foram selecionados os dispositivos da FESTO,
relacionados na tabela 5:
Tabela 5. Descrição dos componentes do diagrama a reléDESCRIÇÃO SIMBOLOGIA FIGURA
Bobina
ContatosNA e NF
19
Botoeira S1 e S2
Fonte de energia (0V e 24V)
Indicadores luminosos
Relé temporizador com retardo na
energização e na desenergização
(-T2 e –T1, respectivamente)
Relé contador
20
7. ESQUEMA DE LIGAÇÃO DO CLP
21
7.1. Legenda
P1 – Bobina da Válvula do Produto 1
P2 – Bobina da Válvula do Produto 2
P3 – Bobina da Válvula do Produto 3
P4 – Bobina da Válvula do Produto 4
P5 – Bobina da Válvula da Mistura
SL – Luz de Sistema Ligado (Vermelho)
SD – Luz de Sistema Desligado (Verde)
Z01 – Entradas via Teclado: Ligar Sistema
Z02 – Entradas via Teclado: Desligar Sistema
Ix – Entradas Digitais
Qx – Saídas Digitais
8. MELHORIAS DO PROCESSO
Sugere-se como melhorias no processo:
Realização da programação em uma lógica fundamentada em
temporizadores, devido a dificuldade de encontrar contadores físicos caso se queira
implementar uma lógica cabeada;
Programar uma lógica que permita ao usuário a seleção da sequência de
abertura mais adequada para cada processo. Ou seja, ao se apertar determinado
botão, certa sequência de abertura de válvulas será realizada, e caso seja apertado
outro botão, outra sequência de abertura de válvulas seja executada;
Embora o presente trabalho atenda a especificação de funcionamento, ele
não prevê a continuação do processo após uma interrupção inesperada do sistema.
Uma solução possível seria a substituição dos contadores por temporizadores
retentivos fazendo as devidas modificações à lógica.
Como existe uma ampla gama de dispositivos no mercado, sabe-se que
estes, devido ao avanço tecnológico exploram cada vez mais os recursos
disponíveis para a execução das lógicas supracitadas neste projeto. Assim seria
22
possível a seleção de dispositivos mais modernos cuja implementação da lógica
poderia resultar num produto mais simples, eficaz e compacto.
9. ANÁLISE COMPARATIVA
Toda planta industrial necessita de algum tipo de controlador para garantir uma
operação segura e economicamente viável. Dois tipos de controladores de comando
mais usuais são os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) e a Lógica com
Relés.
Os CLPs apresentam com relação aos relés as seguintes vantagens:
Facilidade e flexibilidade para alterar os programas, podendo ser
reprogramada e operar com uma lógica distinta, além de poderem ser programados
sem interromper o processo produtivo;
O programa pode ser armazenado em memória criando um banco de
armazenamento de programas;
Baixo consumo de energia;
No caso de defeito, sinalizadores visuais no CLP informam ao operador a
parte do sistema que está defeituosa;
Flexibilidade no número de entradas e saídas;
Economia de espaço devido ao seu tamanho reduzido.
Porém como desvantagens possuem um custo mais elevado, necessidade de
equipe qualificada e sensibilidade à interferência e ruídos elétricos.
Já as vantagens dos relés são:
Facilidade de verificação de funcionamento, pois quando um relé atua, é
visível sua atuação;
Imunidade a ruídos elétricos e interferências eletromagnéticas;
Simplicidade de entendimento, fiação e manutenção (para sistemas simples).
Como desvantagens apresenta:
Grande complexidade da fiação e sua verificação em sistemas grandes e
complexos;
Pouca flexibilidade para mudanças, pois qualquer modificação na lógica dos
relés implica refazer o diagrama, fiação e testes;
Ocupam um grande espaço dentro dos painéis.
23
Com base no citado acima, podemos perceber que o grande problema em
lógicas a relé é sua pouca flexibilidade para mudanças, além de ocupar um grande
espaço devido a quantidade de componentes físicos presentes na lógica. Portanto,
os CLPs são as escolhas mais adotas atualmente apesar do custo mais elevado,
principalmente pelo fato da redução do espaço e flexibilidade para programação.
A lógica com relés pode ser utilizada para o projeto apresentado neste trabalho
devido ser uma lógica simples, não contendo muitos componentes. Porém, se a
lógica utilizada fosse fundamentada em temporizadores, existiriam quatro ou mais
temporizadores, aumentando a quantidade de dispositivos, tornando-se mais viável
a utilização do CLP. Apesar de possuir poucos componentes, uma dificuldade seria
encontrar contadores físicos específicos para a programação, visto que com o
avanço tecnológico, a utilização deste estão se tornando escassos, dificultando a
programação.
Para o comando do CLP existem cinco linguagens de programação. As mais
conhecidas são: Diagrama de Blocos de Funções (FBD), Linguagem Ladder e Lista
de Instruções.
A Lista de Instruções é uma linguagem textual puramente sequencial,
caracterizada por instruções que possuem um operador e, dependendo do tipo de
operação, podem incluir um ou mais operandos, separados por vírgulas. É a
linguagem ideal para resolver problemas simples e pequenos em que existem
poucas quebras de fluxo de execução do programa. É, portanto, particularmente
adequada para CLPs de pequeno porte.
Apesar de possuir uma documentação mais compacta se comparada a lógica a
relé e facilidade na estimativa do tempo de execução do programa é uma lógica que
caiu em desuso, pois é normalmente difícil e trabalhoso realizar eventuais alterações
no código já implementado, além da necessidade da familiarização do operador com
álgebra booleana .
Devido a dificuldade na manipulação da programação e ser um processo
oneroso a Lista de Instruções, por mais simples que seja a programação (como o
projeto aqui apresentado) não é mais indicada, até mesmo porque os CLPs atuais
não conseguem ler este tipo de programação.
O Diagrama de Blocos de Função (FBD) assim como a linguagem Ladder é uma
linguagem gráfica, cujos elementos são expressos por blocos interligados. Esta
24
linguagem permite um desenvolvimento hierárquico e modular do software, uma vez
que podem ser construídos blocos de funções mais complexos, a partir de outros
menores e simples. Normalmente os blocos são construídos utilizando a linguagem
de texto estruturado (Camargo e Franchi, 2012).
A linguagem Ladder é uma linguagem gráfica baseada na lógica de relé e
contatos elétricos para a realização de circuitos de comandos de acionamentos. Por
ser uma linguagem gráfica torna seu entendimento de fácil compreensão. Possui
diversas vantagens, como:
Possibilidade de uma rápida adaptação do pessoal técnico (semelhança com
diagramas elétricos com lógica a relés possibilita o aproveitamento do raciocínio
lógico na elaboração de um comando feito com relés);
Fácil recomposição do diagrama original a partir do programa de aplicação;
Fácil visualização dos estados das variáveis sobre o diagrama Ladder,
permitindo uma rápida depuração e manutenção do software;
Documentação fácil e clara;
Símbolos padronizados e mundialmente aceitos pelos fabricantes e usuários;
Técnica de programação mais difundida e aceita industrialmente.
Sua utilização não é indicada para programas extensos ou com lógicas mais
complexas. Programadores não familiarizados com a operação de relés tendem a ter
dificuldades com essa linguagem e a edição da programação é mais lenta.
Apesar destes contratempos é a programação mais indicada pelo grupo devido
sua facilidade na visualização da lógica e dos componentes, pois na linguagem FBD
a quantidade de blocos e o espaço reduzido pode causar alguma confusão na
sequência de programação.
10.CONCLUSÃO
25
Quando se trata de automação industrial, seja em qualquer setor, o Controlador Lógico Programável são equipamentos de total importância.
Nesse trabalho foi realizada a programação de um CLP para o controle de misturas de um determinado misturador. Utilizou-se para tal, um CLP Weg de 12 entradas e 8 saídas. A programação do CLP foi realizada através do programa CLIC 02 da Weg.
Quando o CPL é acionado ele compara a entrada com o programa e aciona as saídas. Quando as saídas são acionadas as válvulas dos produtos são abertas por 5 segundos, logo depois a válvula do misturador é aberta por 1 segundo. Isto é realizado para as 3 misturas.
Por fim, através da simulação das programações e através da experiência obtida através dos exercícios em sala, podemos concluir que as programações em todas as linguagens desenvolvidas atingiram de forma clara e exata os objetivos propostos, sendo de grande valia o aprendizado e para o conhecimento absorvido pelos membros do grupo na utilização de tal equipamento.
26
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Camargo, Valter Luís Arlindo de; Franchi, Claiton Moro. Controladores Lógicos
Programáveis - Sistemas Discretos. 2ª Edição, Editora Érica. São Paulo: 2009.
Catálogo de CLPs da WEG.
Lâmpadas. Disponível em: http://www.flc.com.br/produto/54/60/3/Led_Light-
Led_Light_par-LED_Light_Par#
Válvulas Solenóides. Disponível em: http://www.ascoval.com.br/31b.aspx
Misturador. Disponível em: www.clubedaeletronica.com.br
27
ANEXO I – Diagrama de Blocos
28
29
LEGENDA
Z01 - Entrada via teclado: Liga o sistema
Z02 - Entrada via teclado: Desliga o sistema
T01 – Temporizador Oscilador Modo 3, onde T01=5 segundos e T02=1 segundo
C01 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com G01)
C02 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com G01)
C03 - Contador sem ultrapassagem de valor e retentivo Modo 3 (Reset com G01)
Q01 - Válvula do Produto 1
Q02 - Válvula do Produto 2
Q03 - Válvula do Produto 3
Q04 - Válvula do Produto 4
Q05 - Válvula de Saída para o Misturador
Q06 - Contator Auxiliar
Q07 - Luz de Misturador Ligado
Q08 - Luz de Misturador Desligado
G01 – Comparador Modo 6 com Ref = Ax, onde Ref=5
Hi – Nível Alto
30
ANEXO II – Diagrama de Comando do Esquema a Relé
31
32
LEGENDA
S1 – Botoeria de Impulso: Liga o sistema
S2 – Botoeira de Impulso: Desliga o sistema
T01 – Temporizador com Retardo na Desenergização, onde t=5 segundos
T02 – Temporizador com Retardo na Energização, onde t=1 segundo
C01 – Contador 01, Quantidade de pulsos=3
C02 – Contador 02, Quantidade de pulsos=5
C03 - Contador 03, Quantidade de pulsos=6
Q01 - Válvula do Produto 1
Q02 - Válvula do Produto 2
Q03 - Válvula do Produto 3
Q04 - Válvula do Produto 4
Q05 - Válvula de Saída para o Misturador
Q06 - Contator Auxiliar
Q07 - Luz de Misturador Ligado
Q08 - Luz de Misturador Desligado
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