Automação de esteira transportadora

Automação Industrial

PEA-2211: INTRODUÇÃO À
ELETROMECÂNICA E À
AUTOMAÇÃO

AUTOMAÇÃO DE ESTEIRA
TRANSPORTADORA

Esteira Transportadora

Introdução

 As esteiras transportadoras são utilizadas em numerosos processos com o
propósito de providenciar um fluxo contínuo de materiais entre diversas
operações, com economia e segurança de operação, confiabilidade,
versatilidade e enorme gama de capacidades. Sua maior capacidade de
atendimento às restrições ambientais é também outro fator que incrementa a
utilização de correias transportadoras sobre outros meios de transporte.

 Esteiras transportadoras podem suportar cargas de até 1500 toneladas para
distâncias de até alguns milhares de metros, utilizando para isso várias
etapas.


Introdução

 A esteira pode ser utilizada para transporte de todo tipo de material, em
diversas áreas da economia, como em indústrias alimentícias, (bebidas,
biscoitos, no envasamento de líquidos etc.), automobilística, gráfica,
farmacêutica, metalúrgica, ferro e aço, em portos e aeroportos, no transporte
de mercadorias e de pessoas, etc.

 A esteira pode ser controlada por um CLP para que faça movimentos e
paradas programadas em pontos específicos, com aceleração e redução da
velocidade. A otimização de uma esteira melhora o transporte de peças,
adequando-o ao processo de produção.

NOVAS INSTRUÇÕES PARA PROGRAMAÇÃO:
TEMPORIZADOR: TON
CONTADOR: CTU


Instruções de Temporização e Contagem

. TON - Temporizador Crescente Sem Retenção à

Energização

 A CPU executa a instrução TON verificando se há ou não continuidade lógica
na linha da instrução. Caso haja continuidade lógica da linha, a instrução TON
inicia uma contagem de tempo, baseada nos intervalos da base de tempo que
deve ter sido selecionada durante a programação da instrução. A instrução TON
possui bits de controle e de sinalização do seu estado de operação.



Energização
TON
TIMER ON DELAY
Timer T4:0 ( EN)
Timer Base 1.0
Preset 10
Accum 2 ( DN)

Representação em linguagem Lader da instrução TON Temporizador crescente
sem retenção
O bit EN é colocado no estado lógico 1 cada vez que a instrução é acionada.
O bit DN é colocado no estado lógico 1 quando o “valor do registrador acumulado”
ACCUM for igual ao “valor do registrador pré-selecionado” PRESET.
TIMER BASE é a divisão correspondente ao intervalo de tempo de acrescimo do
ACCUM.



Energização

Carta de Tempos da Instrução TON. Temporizador crescente sem retenção



. CTU - Contador Crescente

A CPU executa a instrução CTU verificando se há ou não continuidade lógica na
linha da instrução. A cada transição da condição lógica da linha, de falsa para
verdadeira, a instrução CTU incrementa o “valor do registrador acumulado”
(valor ACCUM). Quando o valor ACCUM for igual ao “valor do registrador pré-
selecionado” (valor PRESET), a instrução CTU coloca o bit DN no valor lógico 1.

CTU
COUNT UP
COUNTER C5.0 ( EN)
PRESET 45
ACCUM 10 ( DN)

Representação em linguagem Lader da instrução CTU


. CTU - Contador Crescente

Carta de tempos da instrução CTU


Partida de Motores

 Sempre que possível, a partida de um motor deverá ser feita de forma
direta, ou seja, sem artifícios para redução da corrente de partida. Por outro
lado, quando a corrente de partida do motor é elevada, o que ocorre para
motores de elevada potência, podem ocorrer alguns transtornos, tais como:

 Interferência no funcionamento de equipamentos instalados no
mesmo sistema, devido à queda de tensão excessiva.

 Necessidade de superdimensionar os sistemas de proteção, com
conseqüente aumento de custos.

 Por imposição da redução da corrente de partida pela companhia
concessionária de energia elétrica, de forma a limitar a queda de
tensão na rede.


Partida de Motores

- O sistema de partida indireta mais usado é a partida estrela-triângulo que
consiste em ligar, numa primeira instância, as bobinas do enrolamento do
motor numa configuração estrela e, portanto, alimentando cada bobina com

1/ 3 vezes a tensão nominal do motor.

- Quando o motor atingir aproximadamente a sua rotação nominal, a ligação
das bobinas é mudada para a configuração triângulo, com isso alimentando o
motor com sua tensão nominal, Essa mudança pode ser feita por um
operador, por relés temporizados ou por contatores controlados.


Partida de Motores

220
VAC
220
VAC R S T
R S T

Bobinas 127
do Motor VAC

a) b)

Tipos de Ligação: a) Ligação Estrela; b) Ligação Triângulo.


Instruções de Bit Auxiliar

- Muitas vezes é necessário em um projeto ter bits de informação que não são
necessariamente uma entrada ou uma saída da sua planta, mas que serão
usados mais adiante para alguma lógica sequencial. Para isso usam-se os
chamados bits auxiliares.

- Para isso, basta endereçar o bit em B3:0/X, sendo X a numeração do bit, que
pode variar de 0 a 255.


Objetivos

- Conectar uma esteira transportadora em miniatura a seu controlador,
utilizando entradas e saídas discretas do CLP. A esteira é movimentada por
um motor trifásico, energizado por meio de contatores na linha de
alimentação, com partida em estrela-triângulo, temporizada.

- O aluno deve utilizar um programa Lader já fornecido, instalá-lo com o
RSLogix500, e verificar o funcionamento do sistema.

- Serão abordados também alguns conceitos de simulação de uma planta de
automação e segurança envolvida na mesma


Montagem Experimental

. Parte Prática

3Ø

Circuito de Circuito de
potência comando
(Contatores) (CLP)
vai volta
Posição 2 Posição 1
(Chave de fim (Chave de fim Botão
de curso 2) de curso 1) Motor 3 Ø Liga/Desliga

Ilustração da montagem do experimento



. Simulação de partida direta em triângulo com finalização no fim de curso 2.

-Nesta montagem deve-se acionar o motor através do botão Liga, deve ainda ser
possível desligá-lo em qualquer instante que for necessário através do botão
Desliga. Para o acionamento do motor em triângulo no sentido de ida do fim de
curso 1 para o fim de curso 2 devem ser usados os contatores A e D, por se tratar
de uma simulação o acionamento do fim de curso 2 deve ser feito através do curto-
circuito dos dois fios que chegam nesse sensor.



Esquema de ligações da montagem do sistema



Esquema de Ligação



Complete o lader abaixo de modo a implementar as funções.



. Simulação de partida estrela/triângulo com finalização no fim de curso
-A partida deverá ocorrer primeiramente em estágio estrela e permanecer
nesse estado por 3 segundos, devendo então reverter para o estágio em
triângulo.
- Complete o lader abaixo de modo a implementar as funções.



. Partida estrela/triângulo com ciclo completo
- o acionamento de um botão Liga/Desliga, a esteira deve partir no sentido da
posição 1 em direção à posição 2 (vai).
- a partida, seja qual for a posição da esteira, o motor é ligado em estrela, e
depois de 3 segundos, a ligação é modificada para triângulo, por meio dos
contatores.
- Sempre que a esteira chegar à posição 2 (situação detectada pela chave de
fim de curso 2), a esteira permanece parada durante 7 segundos (tempo
referente a uma carga/descarga de material); então parte de volta em direção
à posição 1. Chegando à posição 1, o processo é finalizado.
- Um botão de parada ou emergência, permite interromper o processo
imediatamente, sempre que acionado, em qualquer situação.
- Lembre-se que o conjunto da esteira e o motor têm inércia, ou seja, mesmo
após desligar a energia do motor, o conjunto se move alguns centímetros
antes de parar, esse pequeno espaço é suficiente para fazer o atuador da
esteira (carga) passar do sensor e este parar de detectá-lo (o atuador), o
sistema deve compensar isso registrando de alguma forma a passagem
pelos sensores.



• O endereçamento para o diagrama Lader pode ser visualizado na tabela
abaixo:


• Análise da operação

• Qual a função dos bits Ciclo_completo e Sentido no lader apresentado?

• Altere o programa Lader de modo que a esteira execute três ciclos antes de
parar na posição inicial. Descreva a alteração executada.


. Projeto - Esteiras em Série
 Projete um programa Lader que controle 3 esteiras em série E1, E2, E3

acionadas pelos motores M1, M2, M3, respectivamente, com os seguintes
requisitos:
- A esteira E3 recebe o material a ser transportado e a esteira E1 é a
última do processo onde o material é entregue;
- A esteira E3 só pode ser acionada se a esteira E2 estiver ligada;
- A esteira E2 só pode ser acionada se a esteira E1 estiver ligada;
- Seu projeto deve prever um botão Liga para iniciar o processo e um
botão Desliga para interrompê-lo a qualquer instante (desligamento
simultâneo dos motores);
- Não é necessário implementar os estágios Y-Δ.
E3
E2
E1
Botão Liga
Botão Desliga
M3
M2
M1

• Projeto - Esteiras Sincronizadas com Enchimento de Container

Projete um programa Lader que controle o

enchimento de containeres onde cabem 12
peças de um determinado produto, com os
seguintes requisitos:
· E1 - esteira que transporta os produtos a
serem embalados;
· E2 - esteira que transporta os containeres;
· SP – Sensor de passagem de produtos;
· SC – Sensor de posicionamento da caixa
(só é acionado quando a caixa está em posição
adequada);
·

· REQUISITOS:
Seu projeto deve prever um botão Liga para iniciar o sistema e um botão Desliga
para interrompê-lo a qualquer instante;
Enquanto em processo de enchimento, a esteira dos containeres deve
permanecer desligada até o enchimento completo (12 Produtos);
Quando o container estiver cheio deve-se desligar E1 e ligar E2 até um novo
container entrar em posição e então retomar o processo de enchimento.

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