Pratica_919065_1_Automacao_Industrial_II

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ROTEIRO DE 	PRÁTICA LABORATORIAL Nº 919065-1
1. Componente curricular: Automação Industrial II
2. Título do roteiro de aula prática: 
RECONHECIMENTO DE PROCESSO INDUSTRIAL E PROJETO DE SOLUÇÃO AUTOMATIZADA
3. Tempo previsto: 4 horas-aula
4. Objetivos
· Localizar e identificar todos os elementos da planta de acordo com o fluxograma.
· Descrever a funcionalidade de cada elemento.
· Descrever os tipos de malhas de controle possíveis e quais os componentes envolvidos
· Listar os materiais necessários para construir a solução
· Utilizar software de especificação de hardware
· Implementação de uma lógica no CLP 
5. Referencial teórico
O diagrama P&Id é muito importante para o projeto de automação. É através dele que é levantado o número de instrumentos (sensores e EFC) e a quantidade de malhas de controle.
Essas informações são determinantes na especificação de um controlador, desde na capacidade de processamento e na quantidade de pontos necessários para receber e enviar as informações.
Em uma especificação é sempre importante acrescentar pontos de Input/Output (I/O), memória e poder de processamento de reservar, prevendo futuras expansões ou modificações.
Além disso, juntamente com esse levantamento, é necessário elaborar diversos documentos que subsidiam o projeto de um sistema de automação.
Dentre esses documentos, temos a lista de entradas e saídas, conhecida com lista de I/O (input / output), onde é especificado os instrumentos e componentes que são ligados no controlador lógico programável, juntamente com os parâmetros como o range do instrumento, tipo de sinal de transmissão. Essas informações complementam o esquema elétrico do painel.
A programação a ser realizada é a Ladder com o CLP, que surgiu em 1968 na indústria automobilística para substituição dos painéis de controle a relés.
Esse dispositivo eletrônico digital utiliza uma memória programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos de entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos.
6. Equipamentos necessários
Tabela 1 – Relação de equipamentos/instrumentos utilizados na aula prática
	Item
	Quant.
	Descrição
	1
	01
	Microcomputador com acesso à Internet
	2
	01
	Software TIA Selection Tool
	3
	01
	Software Zelio Soft 2 V5.3
7. Insumos necessários
Neste experimento, não são necessários insumos.
8. Procedimentos experimentais
Nesta atividade, o objetivo é mostrar aos alunos a comprovação prática das aulas teóricas, através da atualização tecnológica, em malhas de controle, para automação de processos industriais. Será mostrada a operação de diversas malhas de controle que podem ser implementadas em uma planta industrial, utilizando os mesmos aplicativos de software para configuração e operação que são desenvolvidos para aplicações em larga escala.
Observe o diagrama P&Id:
Com relação as motobombas (MB 12300 e MB 12400) são motores trifásicos de 3 CV (380Vac) acionados por contatores. Esses possuem contato auxiliar que retornam um sinal para o CLP indicando se eles estão atracados ou não. Já a MB 12500 é uma motobomba trifásica de 3 CV (380Vac) acionada por um inversor de frequência via Profibus do fabricante WEG.
9. Cálculos e análises de resultados
Critérios para desenvolvimento:
· Ao utilizar o software, o nome do projeto deve conter o seu número do Registro Acadêmico (RA).
· A imagem utilizada no relatório da lógica ou do esquema elétrico, o número do RA deve estar visível na imagem.
· Não é permitido retirar imagem da transmissão.
· Caso seja detectado qualquer tipo de plágio o relatório será penalizado.
· Cada aluno deve desenvolver a sua resposta. 
a. Qual a função e localização de cada instrumento?
b. Quais os tipos de sinais de transmissão (elétrico, pneumático, eletromagnético etc.)? Lembre-se de informar as faixas de tensão ou corrente seguindo as normas NBR-5410 e NR-10.
	Instrumento
	Resp.Letra “a”
	Resp.Letra “b”
	FIC 12305
	Indicador Controlador de vazão, local acessível ao operador
	pneumático
	FT 12305
	Transmissor de pressão, localizado no campo.
	pneumático
	FV 12305
	Válvula de vazão, localizado no campo
	Ligação mecânica
	FV 12405
	Válvula de vazão, localizado no campo
	Ligação mecânica
	TV 12500
	Válvula de temperatura, localizada no campo	
	Conexão do processo
	TIC 12500
	Indicador e controlador de temperatura, local acessível ao operador
	pneumático
	TT 12500
	Transmissor de temperatura, campo
	pneumático
	MY 12510
	Sensor de umidade, Atrás painel principal controle
	Elétrico
	MIC 12510
	Indicador e controlador de umidade, local acessível ao operador
	Elétrico
	LSHH 12300
	Indicador e controlador de umidade, local acessível ao operador
	Elétrico
	LSLL 12300
	Chave de nível muito alto, campo
	Elétrico
	LSHH 12400
	Chave de nível muito baixo, campo
	Elétrico
	LSLL 12400
	Chave de nível muito alto, campo
	Elétrico
	LSLL 12500
	Chave de nível muito baixo, campo
	Elétrico
	
LSLL 12500
	Chave de nível muito baixo, campo
	Elétrico
c. Qual o modo de controle de cada controlador?
d. Quantifique o total de pontos de entrada e saída (analógico e digital) desse processo.
Pontos de entrada digital: ____
Pontos de saída digital: ____
Pontos de entrada analógica: ____
Pontos de saída analógica: ____
e. Selecione uma opção de controlador dentro da ferramenta “TIA Selection Tool” que seja capaz de realizar o controle desse processo. Será necessário contemplar um cartão de uma rede industrial (Profibus e/ou Profinet). Anexe imagem do rack do CLP e todos os itens necessários para o funcionamento desse sistema. Lembrando que esse software auxiliará você a não esquecer nenhum item. Além dos itens primordiais, existe a possibilidade de comprar acessórios, relate algumas possibilidades.
f. Selecione o código de aquisição do inversor de frequência capaz de atender as especificações do projeto e anexe uma foto. Caso seja necessário algum acessório para o inversor, informar o código. Link do manual: https://static.weg.net/medias/downloadcenter/h24/he1/WEG-inversores-de-frequencia-10525554-catalogo-pt.pdf
g. Com o desenho do rack e do CLP, identifique qual o software é capaz de realizar a programação desse CLP. Não esqueça de informar a versão compatível. E caso seja necessário algum cabo especial para a comunicação entre o computador e o CLP, é necessário informar e com o respectivo código para uma futura cotação com o fornecedor.
h. Para a realização do projeto unifilar para a conexão dos cabos nas entradas e saídas do CLP é necessário recorrer ao manual do fabricante e observar o exemplo de conexão dos instrumentos de campo com os bornes do CLP. Para isso, anexe nesse documento as possibilidades de conexão para entrada digital, saída digital, entrada analógica (2 ou 4 fios por corrente ou por tensão), saída analógica (corrente e tensão) e cartão de rede industrial escolhido.
i. Preencha o documento fornecido junto com o roteiro, pelo software Excel, contendo as informações dos endereços físicos de cada instrumento, acionamento e indicação conectados aos CLP. Não esqueça de preencher a lista de materiais (ela já vem com um exemplo de peças e quantidades utilizadas na montagem de um painel de automação).
j. Assista ao vídeo no YouTube sobre a integração de um software de especificação de hardware com um software de projetos CAD: https://www.youtube.com/watch?v=MsIaojtK2sg Faça um comentário com suas próprias palavras do avanço na parte de elaboração de projetos elétricos de automação proveniente de tecnologia dos softwares.
k. Desenvolver um projeto de controle para a seguinte instalação (na linguagem LADDER) utilizando o software Zelio da Schneider. Realize as simulações para verificar se a lógica atende ao que foi solicitado.
· Através do programa o operador deve ser capaz de selecionar o modo se funcionamento: Automático ou Manual.
· Em MANUAL, a Bomba poderá ser ligada pressionando-se o botão LIGA e desligapressionando-se o botão desliga. Neste modo, as chaves de nível não têm nenhuma ação.
· Em AUTOMÁTICO, a bomba será ligada 10 segundos após a detecção de NÍVEL BAIXO e desligada 10 segundos após a detecção de NÍVEL ALTO.
ENTRADAS:
· I0.0 = 1 se NÍVEL < NÍVEL BAIXO (NF) / I0.0 = 0 se NÍVEL > NÍVEL BAIXO.
· I0.1 = 1 se NÍVEL > NÍVEL ALTO / I0.1 = 0 se NÍVEL < NÍVEL ALTO.
· I0.2 = 1 se AUTOMÁTICO / I0.2 = 0 se MANUAL.
· I0.3 = 1 se BOTÃO LIGA pressionado.
· I0.4 = 0 se BOTÃO DESLIGA pressionado.
SAÍDA:
· Q0.1 = 1 então BOMBA LIGADA.
l. Controle de trafego:
Construa uma lógica de controle utilizando a lógica Ladder em um software de simulação. Por exemplo: Zelio, CadeSimu, etc. A lógica trate-se de um controlador de tráfico de automóveis em um cruzamento de uma rua com uma avenida em uma cidade. O semáforo é composto por três lâmpadas (uma verde, uma amarela e uma vermelha).
O semáforo da avenida fica aberto por 50 segundos, enquanto o semáforo da rua fica aberto apenas 35 segundos. O estado de transição do verde para o vermelho é de 4 segundos. Após esse tempo os dois lados devem permanecer fechados por 2 segundos antes de liberar a passagem dos carros da outra via. Esse processo fica rodando interruptamente.
10. Referências
BRAGA, A. R.; BRAGA, C. M. P. Instrumentação Industrial - Notas de Aula. Universidade Federal de Minas Gerais. Disponível em: <http://www.cpdee.ufmg. br/~palhares/Instrumentacao_NotasAula.pdf>. Acesso em: 29 jun. 2016.
MAGALHÃES, A. P. Prática de Automação Industrial. 1. ed. Cidade do Porto: Real Games Ltda., 2009.
FILHO, J. M. Instalações Elétricas Industriais. Rio de Janeiro: Ed. LTC, 2002.
FRANCHI, C. M. Acionamentos Elétricos - Claiton Moro Franchi. São Paulo: Érica, 2008.
NATALE, F. Automação Industrial. São Paulo: Érica, 2000.
REIS, N. R. Instrumentação Industrial Sensores e Transdutores .São Paulo: UNITAU, 2008.
Transmissor de Pressão LD1.0. Disponível em: < http://www.smar.com/PDFs/manuals/LD1.0MP .pdf>. Acesso em: 21 set. 2017.
Elaboração do roteiro: Prof. Me. Eduardo Mangucci de Oliveira Data: 28/05/2020
Revisão: Prof. Me. Eduardo Mangucci de Oliveira 	 Data: 28/05/2020
Organização: Prof. Me. Eduardo Mangucci de Oliveira 	 Data: 28/05/2020