SENAI - Lauro de Freitas
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Controle de Processos Analógicos de Temperatura
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GABRIEL CERQUEIRA
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SUMÁRIO
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1.0 APRESENTAÇÃO
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2.0 INTRODUÇÃO
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3.0 A EMPRESA
A unidade SENAI - Lauro de Freitas, localizada na Avenida Luiz Tarquínio
Pontes, foi inaugurada em 1996, t...
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retorne para as condições normais de trabalho ...
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 Resultados do Teste 1:
Após 19:52 minutos atingiu
Decorreram-se outros 1:12 minutos para que a temperatura de 48ºC
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Setpoint a 47ºC;
Valor mínimo da Histerese: 46ºC;
Valor máximo da Histerese: 48ºC.
Manteve-se o nível
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 Controle eficaz da variável temperatura, através de controlador ON-OFF;
 Malha controlada tanto localmente via paine...
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4.0 MONTAGEM E EXECUÇÃO
Abaixo serão detalhados a construção da maquete e o desenvolvimento do
sistema supervisório e d...
Figura 3 - Tela Principal
Já a Tela do Supervisório
funcionamento da planta e seu estado atual, além de proporcionar ao op...
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Figura 5 -Tela de Tendências
E a Tela de Alarmes (Figura 6) é a tela de indicações críticas de nível e
temperatura. Est...
comandar, a partir da lógica inserida, o sistema de medição de temperatura de água
da planta.
Para auxiliar a instalação,
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 Após o acionamento da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) a operação da planta será
interrompida, a instrução O:0/8 (ALARME SO...
Figura 9 - Condição lógica para operação da resistência de aquecimento e utilização da
instrução SCP, cuja função é conver...
Figura 10 - Instrução SCP é também responsável por receber dados do sensor ultrassônico e
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Figura 11 - Condição lógica para a histerese no modo local.Condição lógica para a histerese no modo local.
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 A instrução B3:0/5(LIGA REMOTO) é responsável pelo acionamento da planta através
do supervisório, ela é aciona...
Figura 13 - Condição lógica para o controle com histerese setado remotamente.Condição lógica para o controle com histerese...
Figura 14 - Continuação da condição lógica para o controle com histerese setado
remotamente.
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Figura 15 - Sistema de intertravamento por nível muito baixo e por superaquecimento da
resistência. Caso algumas dessas...
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5.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este trabalho teve por objetivo principal a implementação de um sistema de
controle de tempera...
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6.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bahia Econômica, SENAI-BA firma parceria com instituto alemão para implantação
de centro...
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7.0 ANEXOS
ANEXO A - DIAGRAMA ELÉTRICO
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ANEXO B - FLUXOGRAMA DE PROCESSO
29
ANEXO C - FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAÇÃO
30
ANEXO D - DIAGRAMA DE MALHA (FRENTE DO PAINEL)
31
ANEXO E - DIAGRAMA DE MALHA (INTERIOR DO PAINEL)
32
ANEXO F - LISTA DE INSTRUMENTOS
33
ANEXO G - LISTA DE ENTRADAS E SAÍDAS
34
ANEXO H - MATRIZ DE CAUSA E EFEITO
35
ANEXO I - LISTA DE PONTO DE AJUSTE
36
ANEXO J1 –CRONOGRAMA
37
ANEXO J2 – FOLHA DE DADOS (RESISTÊNCIA DE AQUECIMENTO)
38
ANEXO J3 – FOLHA DE DADOS (SENSOR DE TEMPERATURA – PT100)
39
ANEXO J4 – FOLHA DE DADOS (Chave de Nível do tipo Capacitiva)
40
ANEXO J5 – FOLHA DE DADOS (Chave de Nível do tipo Ultrassônico)
41
ANEXO J6– FOLHA DE DADOS (Bomba)
42
ANEXO L – ORÇAMENTO
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Projeto Final de Curso (SENAI): AUTOTHERM - Controle de Processos Analógicos de Temperatura

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Este trabalho propõe a implementação de um sistema para o controle de temperatura em uma bancada didática utilizando um controlador programável com módulos analógicos e digitais de entrada e saída. Para a medição de temperatura foi usado um transmissor de temperatura e para a manipulação da mesma uma resistência que dissipa 1000W em 230V, que recebem o sinal de controle do controlador programável 0 e 10Vcc. Será implementado um controlador ON-OFF para o controle da variável temperatura.

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Projeto Final de Curso (SENAI): AUTOTHERM - Controle de Processos Analógicos de Temperatura

  1. 1. SENAI - Lauro de Freitas TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL AUTOTHERM Controle de Processos Analógicos de Temperatura Lauro de Freitas 2015
  2. 2. GABRIEL AMORIM GABRIEL CERQUEIRA IGOR BARBOSA JOÃO FERREIRA ROBERTH FREITAS WAGNER GÓES AUTOTHERM Controle de Processos Analógicos de Temperatura Relatório de conclusão da disciplina Projeto Final de Curso II do Curso Técnico em Automação Industrial, referente ao projeto interno AUTOTHERM, turma 43323 - Controle de Processos Analógicos em Temperatura, desenvolvido em parceria com o SENAI CETIND. Lauro de Freitas 2015
  3. 3. SUMÁRIO 1.0 APRESENTAÇÃO ................................................................................................4 2.0 INTRODUÇÃO......................................................................................................5 2.1 CONTEXTUALIZAÇÃO.....................................................................................5 2.2 OBJETIVO.........................................................................................................5 2.3 ORGANIZAÇÃO................................................................................................5 3.0 A EMPRESA.........................................................................................................7 3.1 CONTEXTO DO PROBLEMA ...........................................................................7 3.2 DESCRIÇÃO DO SISTEMA ..............................................................................7 3.3 PROPOSTA DE SOLUÇÃO ..............................................................................8 3.4 O RESULTADO.................................................................................................9 3.5 FUNCIONALIDADES ESPERADAS ...............................................................11 4.0 MONTAGEM E EXECUÇÃO ..............................................................................13 4.1 MAQUETE ELETRÔNICA...............................................................................13 4.2 SISTEMA SUPERVISÓRIO E PROGRAMAÇÃO DO CLP.............................13 5.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................16 6.0 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................26 7.0 ANEXOS .............................................................................................................27
  4. 4. 4 1.0 APRESENTAÇÃO Este trabalho propõe a implementação de um sistema para o controle de temperatura em uma bancada didática utilizando um controlador programável com módulos analógicos e digitais de entrada e saída. Para a medição de temperatura foi usado um transmissor de temperatura e para a manipulação da mesma uma resistência que dissipa 1000W em 230V, que recebem o sinal de controle do controlador programável 0 e 10Vcc. Será implementado um controlador ON-OFF para o controle da variável temperatura.
  5. 5. 5 2.0 INTRODUÇÃO Neste capítulo será apresentada a contextualização deste trabalho, o seu objetivo e a organização do texto. 2.1 CONTEXTUALIZAÇÃO Em março de 2012 foi firmado entre o SENAI e o Instituto Fraunhofer-ICT, termo de cooperação para a implantação, na Bahia, do primeiro Centro Theoprax fora da Alemanha. O TheoPrax é uma metodologia de origem alemã, que incrementa a aprendizagem através do desenvolvimento de projetos reais. O objetivo é possibilitar uma forma de aprendizado que alie teoria à prática, fazendo assim com que estudantes analisem problemas empresariais reais e proponham soluções para serem aplicadas nas empresas. Assim, este projeto teve o seu início. Para o desenvolvimento deste trabalho, foi necessário a utilização de muitos dos conhecimentos previamente aprendidos durante todo o curso técnico, disciplinas como: Fundamentos de Instrumentação Elétrica, Redação Técnica, Projetos de Instrumentação, Fundamentos de Controle, Medição de Variáveis I e II, Qualidade e Produtividade, Projeto Final de Curso I e II, Sistemas Digitais de Controle I e II e Sistemas de Intertravamento, foram de fundamental importância. 2.2 OBJETIVO O objetivo deste projeto é incrementar uma malha de processos industrial didática para ensaios de controle de temperatura, utilizando-se como dispositivo de controle um controlador programável. Desta forma os alunos da instituição SENAI - Lauro de Freitas dos cursos de Automação Industrial poderão visualizar, manipular e compreender na prática tudo o que é discutido de forma teórica em sala de aula. 2.3 ORGANIZAÇÃO Na estrutura deste trabalho são apresentados tópicos como: empresa para quem o projeto foi desenvolvido, o problema em questão, a descrição do sistema, a
  6. 6. 6 solução implementada, as funcionalidades desenvolvidas e os resultados obtidos com o desenvolvimento da mesma. Além disto, serão comentados a forma de montagem e execução da maquete eletrônica e sobre o desenvolvimento do sistema supervisório e a lógica de programação em linguagem ladder.
  7. 7. 7 3.0 A EMPRESA A unidade SENAI - Lauro de Freitas, localizada na Avenida Luiz Tarquínio Pontes, foi inaugurada em 1996, tendo como missão promover a educação profissional e tecnológica, a inovação e a transferência de tecnologias industriais, contribuindo para elevar a competitividade da indústria baiana. A Unidade atua em educação profissional, serviços técnicos e tecnológicos e pesquisa aplicada, oferece cursos técnicos de nível médio, cursos de qualificação, cursos de graduação, pós- graduação, além de cursos de aprendizagem industrial de nível básico e técnico. 3.1 CONTEXTO DO PROBLEMA O SENAI - Lauro de Freitas dispõe da Planta didática “MPS-PA – Estação Compacta” da empresa Festo. Aos integrantes da AUTOTHERM foi proposto o desafio de viabilizar através da configuração e análise dos componentes da estação um projeto de controle analógico de temperatura da mesma, visto que ainda não existia tal sistema de controle projetado, desenvolvido e testado. 3.2 DESCRIÇÃO DO SISTEMA A planta para o desenvolvimento deste trabalho é composta de dois reservatórios de água, um superior e outro inferior, uma válvula manual para regular a vazão de água do reservatório superior para o reservatório inferior, uma resistência de aquecimento, sensor de temperatura, além de um controlador programável para realização das funções de controle. A temperatura da água do reservatório inferior é medida por uma termorresistência PT–100 conectada a um transmissor de temperatura com alimentação de 24Vcc, que envia um sinal padronizado, 0 a 10V, para o controlador programável. A água é aquecida por uma resistência de aquecimento de 1000W/230V,com sinal de ativação de 24Vcc.A faixa de trabalho do sistema de temperatura em circuito fechado vai da temperatura ambiente do fluído até 60º C, e a faixa de medição do sensor de temperatura vai de -50º a +150º C. Para proteção dos equipamentos e instrumentos utilizados para o controle do referido processo, em caso de surgimento de específicas condições inseguras,
  8. 8. 8 alarmes são acionados e instrumentos desativados para que todo o processo retorne para as condições normais de trabalho que foram descritas previamente no parágrafo anterior. O transmissor de temperatura utilizado neste projeto, modelo TEST 286-870 pode trabalhar com temperaturas entre 0ºC e 100ºC, podendo ser ajustada a sua faixa de operação dentro destes limites. O ajuste utilizado neste projeto permite que o transmissor meça temperaturas entre 0ºC e 60ºC. O PT-100 e o transmissor de temperatura foram calibrados de modo que a leitura da variável de processo seja convertida de ºcelsius para tensão. É importante salientar que documentos técnicos concernentes ao referido sistema, podem ser encontrados no final deste trabalho, como por exemplo a Matriz de Causa e Efeito, em anexo na página 34; O Orçamento do projeto, em anexo na página 42; O Cronograma de Instalação, em anexo na página 36 e inúmeros outros documentos, todos disponíveis na seção ANEXOS. 3.3 PROPOSTA DE SOLUÇÃO A AUTOTHERM decidiu pela implementação do controle ON-OFF na malha de temperatura da Estação Compacta, visto que este tipo de controle pode ser aplicado com sucesso em processos que podem admitir certa oscilação contínua da variável de controle em torno do valor desejado, como era o caso da temperatura da água na planta “MPS-PA – Estação Compacta” da empresa Festo. É importante dizer, que é comum nestas aplicações, a adição de uma zona morta ao controlador, o que diminui a frequência de oscilação e também o desgaste do elemento final. No ON-OFF para um sistema térmico, o acionamento do atuador é realizado no momento em que a temperatura ultrapassa determinado valor máximo e tem seu desligamento quando a temperatura cai abaixo do valor mínimo predefinido. No projeto foi escolhida a temperatura de 47ºC como referência e para os limites de liga/desliga da resistência foi determinado uma faixa de mais ou menos 2 % da referência. Assim a resistência desligava em aproximadamente 48ºC e ligava em aproximadamente 46ºC, formando uma faixa de funcionamento. Esses valores
  9. 9. 9 de liga/desliga foram escolhidos para que não ocorressem muitos acionamentos da resistência em intervalos de tempo muito curtos. No quesito segurança, é importante ressaltar os seguintes tópicos:  A chave de nível tipo flutuadora de segurança - S117, somente liga a resistência, caso a mesma esteja totalmente imersa no fluído;  Caso a chave de nível tipo flutuadora de segurança - S117 apresente algum defeito, o sensor capacitivo de nível - B113 ao ser ativado, deverá desligar a resistência de aquecimento e ativar um alarme sonoro durante 25 segundos, para que o operador do processo perceba a condição insegura implementada;  Caso a resistência de aquecimento, por qualquer motivo, chegue a gerar a temperatura mínima de 58ºC, um alarme sonoro será ativado, alertando assim ao operador o risco de dano permanente ao equipamento. 3.4 O RESULTADO Mediante estudo do processo em questão, o controle ON-OFF da temperatura na planta mostrou-se eficiente para a função a qual destinava-se. Características inerentes ao processo, como um tempo morto pequeno, corroboraram a escolha do controle ON-OFF. Abaixo encontram-se alguns dos dados utilizados durante testes realizados.  Condições para Teste 1: Resistência de aquecimento desativada; Nível do tanque a 50 % da sua capacidade; Temperatura inicial da água a 27ºC;  Teste 1: Ativou-se a resistência de aquecimento; Manteve-se o nível do tanque a 50%; Setpoint a 47ºC; Valor mínimo da Histerese: 46ºC; Valor máximo da Histerese: 48ºC.
  10. 10.  Resultados do Teste 1: Após 19:52 minutos atingiu Decorreram-se outros 1:12 minutos para que a temperatura de 48ºC fosse alcançada, e assim a resistência ser desativada; Passaram-se mais 10:40 minutos para que a temperatura descesse de 48ºC para 46ºC, e a Por fim, outros 37 segundos para que o setpoint fosse atingido novamente. Figura 1 - Estudo do Processo 1 Obervando o processo tempo, quase 20 minutos para alcance do setpoint, e outros quase 11 minutos para um pequeno decréscimo de apenas 2ºC na temperatura do processo, deve algumas características dinâmicas da própria malha de controle resistência térmica (grau de dificuldade de transferência de calor ou energia entre dois corpos) e a capacitância (propriedade do sistema de armazenar material ou energia).  Condições para Teste 2: Resistência de aquecimento desativada; Nível do tanque a 50 % da sua capacidade; Temperatura  Teste 2: Ativou-se a resistência de aquecimento; Teste 1: Após 19:52 minutos atingiu-se o setpoint; se outros 1:12 minutos para que a temperatura de 48ºC fosse alcançada, e assim a resistência ser desativada; se mais 10:40 minutos para que a temperatura descesse de 48ºC para 46ºC, e assim a resistência ser novamente ativada; Por fim, outros 37 segundos para que o setpoint fosse atingido Estudo do Processo 1 Obervando o processo e o gráfico em si, nota-se que o longo período de tempo, quase 20 minutos para alcance do setpoint, e outros quase 11 minutos para um pequeno decréscimo de apenas 2ºC na temperatura do processo, deve algumas características dinâmicas da própria malha de controle, como a resistência térmica (grau de dificuldade de transferência de calor ou energia entre dois corpos) e a capacitância (propriedade do sistema de armazenar material ou Condições para Teste 2: Resistência de aquecimento desativada; do tanque a 50 % da sua capacidade; Temperatura inicial da água a 27ºC; se a resistência de aquecimento; 10 se outros 1:12 minutos para que a temperatura de 48ºC se mais 10:40 minutos para que a temperatura descesse de ssim a resistência ser novamente ativada; Por fim, outros 37 segundos para que o setpoint fosse atingido se que o longo período de tempo, quase 20 minutos para alcance do setpoint, e outros quase 11 minutos para um pequeno decréscimo de apenas 2ºC na temperatura do processo, deve-se a , como a alta resistência térmica (grau de dificuldade de transferência de calor ou energia entre dois corpos) e a capacitância (propriedade do sistema de armazenar material ou
  11. 11. Setpoint a 47ºC; Valor mínimo da Histerese: 46ºC; Valor máximo da Histerese: 48ºC. Manteve-se o nível para desativação da resistência de aquecimento). Após desativação da resistência, o nível do tanque foi alterado para 60% da sua capacidade total;  Resultados do Teste 2: Após 19:52 minutos atingiu Decorreram-se outros 1:12 fosse alcançada, e assim a resistência ser desativada; Passaram-se mais 29 segundos para que a temperatura descesse de 48ºC para 46ºC, e assim a resistência ser novamente ativada; Por fim, outros 13 segundos para que novamente. Figura 2 - Estudo do Processo 2 Analisando o gráfico e os resultados do apenas, pouco mais de 1 minuto para que a temperatura da água baixasse 2ºC. Nota-se que no Teste 1, foram 2ºC fossem decrescidos. Isso deve diminuição na capacitância do conjunto. 3.5 FUNCIONALIDADES ESPERADAS Setpoint a 47ºC; Valor mínimo da Histerese: 46ºC; Valor máximo da Histerese: 48ºC. se o nível do tanque a 50% até o valor de 48ºC (valor limite para desativação da resistência de aquecimento). Após desativação da resistência, o nível do tanque foi alterado para 60% da sua capacidade total; Resultados do Teste 2: Após 19:52 minutos atingiu-se o setpoint; se outros 1:12 minutos para que a temperatura de 47 fosse alcançada, e assim a resistência ser desativada; se mais 29 segundos para que a temperatura descesse de 48ºC para 46ºC, e assim a resistência ser novamente ativada; Por fim, outros 13 segundos para que o setpoint fosse atingido Estudo do Processo 2 Analisando o gráfico e os resultados do Teste 2, observa-se que apenas, pouco mais de 1 minuto para que a temperatura da água baixasse 2ºC. se que no Teste 1, foram necessários mais de 10 minutos para que os mesmos 2ºC fossem decrescidos. Isso deve-se a diminuição da resistência térmica e da diminuição na capacitância do conjunto. FUNCIONALIDADES ESPERADAS 11 8ºC (valor limite Após desativação da resistência, o nível do tanque foi alterado para utos para que a temperatura de 47ºC se mais 29 segundos para que a temperatura descesse de 48ºC para 46ºC, e assim a resistência ser novamente ativada; o setpoint fosse atingido se que decorreram apenas, pouco mais de 1 minuto para que a temperatura da água baixasse 2ºC. necessários mais de 10 minutos para que os mesmos se a diminuição da resistência térmica e da
  12. 12. 12  Controle eficaz da variável temperatura, através de controlador ON-OFF;  Malha controlada tanto localmente via painel, quanto remotamente via supervisório;  Leds indicadores de energização, desenergização e L/R;  Alarme sonoro para condição insegura;  Intertravamento da resistência de aquecimento.
  13. 13. 13 4.0 MONTAGEM E EXECUÇÃO Abaixo serão detalhados a construção da maquete e o desenvolvimento do sistema supervisório e da programação do CLP. 4.1 MAQUETE ELETRÔNICA Para construção da maquete eletrônica de baixo custo, o programa selecionado foi o Elipse E3, a maquete foi desenvolvido pela AUTOTHERM. O projeto de desenvolvimento da maquete demandou ajustes nas imagens do tanque, tubulação, resistência de aquecimento e sensor PT100, para melhor visualização do processo, como pode ser visto na seção de anexos, de modo a possibilitar uma visão de como seria a implementação e configuração da planta. 4.2 SISTEMA SUPERVISÓRIO E PROGRAMAÇÃO DO CLP Foi feito uso do Elipse SCADA E3 e do RSLogix500, softwares responsáveis pelo controle e monitoramento de processos industriais, cuja finalidade neste projeto foi possibilitar a partir de uma linguagem de programação, o acionamento / desligamento dos componentes do sistema de medição e intertravamento na malha de controle da temperatura. O supervisório AUTOTHERM realiza funções importantíssimas no projeto, é através dele que pode-se controlar remotamente a planta, assim como simular virtualmente o painel de controle e visualizando em tempo real tudo que se passa com o processo. É composto por:  Tela Principal  Tela do Supervisório  Tela de Monitoramento  Tela de Alarmes A Tela Principal (Figura 3) é a tela inicial do supervisório, onde há informações sobre o projeto, a ideia inicial do projeto e contatos e dos componentes da AUTOTHERM.
  14. 14. Figura 3 - Tela Principal Já a Tela do Supervisório funcionamento da planta e seu estado atual, além de proporcionar ao operador a possibilidade de manipulação da variável temperatura usando o controle com histerese. Figura 4 -Tela do Supervisório A Tela de Tendências monitoradas individualmente. Já a Tela do Supervisório (Figura 4) contem informações gerais do nta e seu estado atual, além de proporcionar ao operador a possibilidade de manipulação da variável temperatura usando o controle Tela do Supervisório Tendências (Figura 5) é a tela em que todas as variáveis podem ser monitoradas individualmente. 14 contem informações gerais do nta e seu estado atual, além de proporcionar ao operador a possibilidade de manipulação da variável temperatura usando o controle ON/OFF é a tela em que todas as variáveis podem ser
  15. 15. 15 Figura 5 -Tela de Tendências E a Tela de Alarmes (Figura 6) é a tela de indicações críticas de nível e temperatura. Esta tela é responsável por sinalizar os alarmes do processo(superaquecimento ou nível muito baixo). Figura 6 - Tela de Alarmes A programação do CLP foi feita no RSLogix 500, de maneira que toda lógica do processo montada ofereça confiabilidade para o controle da variável temperatura, além de disponibilizar total segurança aos instrumentos utilizados, uma vez que é foi desenvolvido um sistema de intertravamento, em caso de nível do tanque muito baixo. O Controlador Lógico Programável é o cérebro do processo, ele é que irá
  16. 16. comandar, a partir da lógica inserida, o sistema de medição de temperatura de água da planta. Para auxiliar a instalação, criadas e anexadas listas de documentos concernentes ao projeto exemplo, prints da programação em ladder, Figura 7  A instrução I:0/8(LIGA LOCAL) é I:0/8(LIGA LOCAL) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NO) localizada no painel, sinalizada através da cor verde.  Após o acionamento da instrução I:0/8(LIGA LOCAL) o circuito do energização geral, através da instrução B3:0/0(ENERGIZAÇÃO GERAL), a instrução O:0/6 (LED VERDE) acenderá no painel, indicado que a planta está em operação normal.  Instrução I:0/10(EMERGÊNCIA) é responsável por parar a planta em caso d emergência. O estado da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NC) localizada no painel, sinalizada através da cor vermelha. comandar, a partir da lógica inserida, o sistema de medição de temperatura de água nstalação, manutenção e administração do s s listas de documentos concernentes ao projeto da programação em ladder, que podem ser visualizado A instrução I:0/8(LIGA LOCAL) é responsável por ligar a planta. O estado da instrução I:0/8(LIGA LOCAL) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NO) localizada no painel, sinalizada através da cor verde. Após o acionamento da instrução I:0/8(LIGA LOCAL) o circuito do CLP fará um selo de energização geral, através da instrução B3:0/0(ENERGIZAÇÃO GERAL), a instrução O:0/6 (LED VERDE) acenderá no painel, indicado que a planta está em operação Instrução I:0/10(EMERGÊNCIA) é responsável por parar a planta em caso d emergência. O estado da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NC) localizada no painel, sinalizada através da cor 16 comandar, a partir da lógica inserida, o sistema de medição de temperatura de água manutenção e administração do sistema foram s listas de documentos concernentes ao projeto como por ser visualizados abaixo: responsável por ligar a planta. O estado da instrução I:0/8(LIGA LOCAL) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NO) CLP fará um selo de energização geral, através da instrução B3:0/0(ENERGIZAÇÃO GERAL), a instrução O:0/6 (LED VERDE) acenderá no painel, indicado que a planta está em operação Instrução I:0/10(EMERGÊNCIA) é responsável por parar a planta em caso de emergência. O estado da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NC) localizada no painel, sinalizada através da cor
  17. 17.  Após o acionamento da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) a operação da planta será interrompida, a instrução O:0/8 (ALARME SONORO) indica que a planta está fora de operação, a planta se tornará inoperante no modo local e no modo remoto. Figura 8  A instrução I:0/9 (DESLIGA LOCAL) é responsável por desligar a planta, a tornando inoperante. O estado da instrução (DESLIGA LOCAL) é determinado através do acionamento da botoeira desliga (NC) Localizada no painel, sinalizada através da cor vermelha.  Após o acionamento da instrução I:0/9 (DESLIGA LOCAL) a operação da planta será interrompida, a instrução O:0/7 (LED VERMELHO) acenderá no painel, indicado que a planta está fora de operação.  Instrução I:0/7(L/R) é responsável por selecionar a opção de controle local ou remoto. O estado da instrução I:0/7 (L/R) é determinado através do a de liga (NC) localizada no painel, sinalizada através da cor amarela.  A instrução B3:0/0 (ENERGIZAÇÃO LOCAL) é responsável por iniciar a operação da resistência de aquecimento, que funcionará de acordo com o SETPOINT e HISTERESE setados na programação. Após o acionamento da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) a operação da planta será interrompida, a instrução O:0/8 (ALARME SONORO) indica que a planta está fora de operação, a planta se tornará inoperante no modo local e no modo remoto. A instrução I:0/9 (DESLIGA LOCAL) é responsável por desligar a planta, a tornando erante. O estado da instrução (DESLIGA LOCAL) é determinado através do acionamento da botoeira desliga (NC) Localizada no painel, sinalizada através da cor Após o acionamento da instrução I:0/9 (DESLIGA LOCAL) a operação da planta será pida, a instrução O:0/7 (LED VERMELHO) acenderá no painel, indicado que a planta está fora de operação. Instrução I:0/7(L/R) é responsável por selecionar a opção de controle local ou remoto. O estado da instrução I:0/7 (L/R) é determinado através do acionamento da botoeira de liga (NC) localizada no painel, sinalizada através da cor amarela. A instrução B3:0/0 (ENERGIZAÇÃO LOCAL) é responsável por iniciar a operação da resistência de aquecimento, que funcionará de acordo com o SETPOINT e HISTERESE dos na programação. 17 Após o acionamento da instrução I:0/10 (EMERGÊNCIA) a operação da planta será interrompida, a instrução O:0/8 (ALARME SONORO) indica que a planta está fora de operação, a planta se tornará inoperante no modo local e no modo remoto. A instrução I:0/9 (DESLIGA LOCAL) é responsável por desligar a planta, a tornando erante. O estado da instrução (DESLIGA LOCAL) é determinado através do acionamento da botoeira desliga (NC) Localizada no painel, sinalizada através da cor Após o acionamento da instrução I:0/9 (DESLIGA LOCAL) a operação da planta será pida, a instrução O:0/7 (LED VERMELHO) acenderá no painel, indicado que a Instrução I:0/7(L/R) é responsável por selecionar a opção de controle local ou remoto. cionamento da botoeira A instrução B3:0/0 (ENERGIZAÇÃO LOCAL) é responsável por iniciar a operação da resistência de aquecimento, que funcionará de acordo com o SETPOINT e HISTERESE
  18. 18. Figura 9 - Condição lógica para operação da resistência de aquecimento e utilização da instrução SCP, cuja função é converter o sinal recebido do transmissor de temperatura para uma escala analógica de mais fácil compreensão. Condição lógica para operação da resistência de aquecimento e utilização da instrução SCP, cuja função é converter o sinal recebido do transmissor de temperatura para uma escala analógica de mais fácil compreensão. 18 Condição lógica para operação da resistência de aquecimento e utilização da instrução SCP, cuja função é converter o sinal recebido do transmissor de temperatura para
  19. 19. Figura 10 - Instrução SCP é também responsável por receber dados do sensor ultrassônico e converter em uma escala analógica, para se determinar o nível do tanque B101 e tanque B102. Instrução SCP é também responsável por receber dados do sensor ultrassônico e converter em uma escala analógica, para se determinar o nível do tanque B101 e tanque B102. 19 Instrução SCP é também responsável por receber dados do sensor ultrassônico e converter em uma escala analógica, para se determinar o nível do tanque B101 e tanque B102.
  20. 20. Figura 11 - Condição lógica para a histerese no modo local.Condição lógica para a histerese no modo local. 20
  21. 21. Figura 12  A instrução B3:0/5(LIGA REMOTO) é responsável pelo acionamento da planta através do supervisório, ela é acionada por meio do botão(LIGA) de cor verde localizado no supervisório.  A instrução B3:0/8 (DESLIGA REMOTO) é responsável pelo desligamento da planta através do supervisório, ela é acionada por meio do botão(DESLIGA) de cor vermelha localizado no supervisório. ção B3:0/5(LIGA REMOTO) é responsável pelo acionamento da planta através do supervisório, ela é acionada por meio do botão(LIGA) de cor verde localizado no A instrução B3:0/8 (DESLIGA REMOTO) é responsável pelo desligamento da planta és do supervisório, ela é acionada por meio do botão(DESLIGA) de cor vermelha localizado no supervisório. 21 ção B3:0/5(LIGA REMOTO) é responsável pelo acionamento da planta através do supervisório, ela é acionada por meio do botão(LIGA) de cor verde localizado no A instrução B3:0/8 (DESLIGA REMOTO) é responsável pelo desligamento da planta és do supervisório, ela é acionada por meio do botão(DESLIGA) de cor vermelha
  22. 22. Figura 13 - Condição lógica para o controle com histerese setado remotamente.Condição lógica para o controle com histerese setado remotamente. 22 Condição lógica para o controle com histerese setado remotamente.
  23. 23. Figura 14 - Continuação da condição lógica para o controle com histerese setado remotamente. Continuação da condição lógica para o controle com histerese setado 23 Continuação da condição lógica para o controle com histerese setado
  24. 24. 24 Figura 15 - Sistema de intertravamento por nível muito baixo e por superaquecimento da resistência. Caso algumas dessas condições se tornem verdadeiras, a unidade de aquecimento irá desligar, deixando assim, a planta inoperante tanto no modo remoto ou no modo local.
  25. 25. 25 5.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS Este trabalho teve por objetivo principal a implementação de um sistema de controle de temperatura em uma bancada didática. Para isto, programou-se o controlador programável CompactLogix1500com o programa RSLogix500. Também foram ligados os seguintes equipamentos: termorresistência PT-100, transmissor de temperatura e os amplificadores para os acionamentos da bomba e da resistência elétrica. Implementou-se um controlador ON-OFF para o controle da temperatura, através de um projeto demonstrado no trabalho.As medições em malha fechada indicaram a eficiência do controle ON-OFF para a variável temperatura, em função de algumas características inerentes ao processo, como pequeno tempo morto e alta resistência térmica. O projeto AUTOTHERM nasceu e foi desenvolvido com o objetivo de que seus integrantes pudessem colocar em prática tudo aquilo que foi visto e estudado durante aproximadamente 2 anos de curso técnico. Para isso, a planta Festo foi analisada, testada e reconfigurada, reestruturando-se o painel de controle Local e desenvolvendo um sistema supervisório capaz de acompanhar de forma Remota o processo de controle da temperatura. O desenvolvimento do modo de controle da malha de temperatura na planta em questão possibilitou não só aos integrantes do projeto AUTOTHERM, como também possibilitará aos alunos e professores dos diversos cursos existentes, a oportunidade de usar o projeto criado,como material didático de uso interdisciplinar, fazendo com que todos da instituição possam desfrutar na prática dos elementos teóricos discutidos em sala. Assim, este projeto só contribuiu para ampliação dos conhecimentos pessoais dos envolvidos, permitindo que através da execução prática de uma ideia, fosse possível explorar elementos teóricos discutidos durante o curso, além de forçar a busca por novos elementos para o desenvolvimento e conclusão do projeto.
  26. 26. 26 6.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Bahia Econômica, SENAI-BA firma parceria com instituto alemão para implantação de centro Theoprax. Disponível em:<http://www.bahiaeconomica.com.br/noticia/44181,senai-ba-firma-parceria- com- instituto-alemao-para-implantacao-de-centro-theoprax.html>Acesso em 16/05/2015. BARCELLOS, Fabrício Padilha. Sistema Didático para Controle de Nível e Temperatura. Disponível em:< http://projectotecnologico.com.sapo.pt/documentacao_files/tcc_fabricio_final_pdf.pdf > Acesso em 12/05/2015. BEGA, Egídio Alberto; DELMÉE, Gerard Jean; COHN, Pedro Estéfano; et.al. Instrumentação Industrial. 3. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. 694p. FESTO.MPS® PA Compact Workstation Manual.Denkendorf: Festo Didactic GmbH & Co. KG, 2001. 166p. FRANCHI, Claiton Moro. Controle de Processos Industriais: Princípios e Aplicações. 1 ed. São Paulo: Érica, 2011. 255p. Elipse Software, Manual do Usuário do E3. Disponível em:<http://downloads.elipse.com.br/port/download/e3/v4.6/b162/e3manual_ptb.pdf> Acesso em 10/05/2015.
  27. 27. 27 7.0 ANEXOS ANEXO A - DIAGRAMA ELÉTRICO
  28. 28. 28 ANEXO B - FLUXOGRAMA DE PROCESSO
  29. 29. 29 ANEXO C - FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAÇÃO
  30. 30. 30 ANEXO D - DIAGRAMA DE MALHA (FRENTE DO PAINEL)
  31. 31. 31 ANEXO E - DIAGRAMA DE MALHA (INTERIOR DO PAINEL)
  32. 32. 32 ANEXO F - LISTA DE INSTRUMENTOS
  33. 33. 33 ANEXO G - LISTA DE ENTRADAS E SAÍDAS
  34. 34. 34 ANEXO H - MATRIZ DE CAUSA E EFEITO
  35. 35. 35 ANEXO I - LISTA DE PONTO DE AJUSTE
  36. 36. 36 ANEXO J1 –CRONOGRAMA
  37. 37. 37 ANEXO J2 – FOLHA DE DADOS (RESISTÊNCIA DE AQUECIMENTO)
  38. 38. 38 ANEXO J3 – FOLHA DE DADOS (SENSOR DE TEMPERATURA – PT100)
  39. 39. 39 ANEXO J4 – FOLHA DE DADOS (Chave de Nível do tipo Capacitiva)
  40. 40. 40 ANEXO J5 – FOLHA DE DADOS (Chave de Nível do tipo Ultrassônico)
  41. 41. 41 ANEXO J6– FOLHA DE DADOS (Bomba)
  42. 42. 42 ANEXO L – ORÇAMENTO

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