Projeto Supervisorio

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Faculdade de Tecnologia FATEC – Miguel Reale - Itaquera
- Automação Industrial -
Autores:
Diogo Fernando Silva Tavares – RA: 2570902012043
Gabriel Rodrigues Gomes – RA: 2570902212030
Jonathan da Silva Correia – RA: 2570902012026
Projeto Supervisório para Chiller
São Paulo
2022
e ambientalmente responsáveis
 
Projeto supervisório para Chiller
Trabalho destinado a disciplina de Redes Industriais, para obtenção parcial de nota que irá compor conceito final de etapa.
Orientador: Profº Fernando Luis de Almeida
São Paulo
2022
1. Introdução
A nossa empresa prestadora de serviço é a Ecogen
na qual, é referência nacional no desenvolvimento, implantação e gerenciamento de soluções em eficiência energética e geração de utilidades economicamente atrativas e ambientalmente responsáveis. Promovendo soluções integradas em energia e utilidades de forma inovadora e sustentável, customizadas a todo tipo de negócio, assegurando a evolução de nossas pessoas e gerando valor à sociedade.
Responsável: Anderson Ribeiro de Souza
Telefone: 11-983756539
E-mail: andersonsouza1979@hotmail.com
A empresa fica localizada no endereço 11º Marble Tower, Av. das Nações Unidas, 14171 - Brooklin Novo, São Paulo - SP, 04794-000, porém nosso projeto será implementado num dos sites da empresa no caso no endereço: Estr. Pres. Juscelino K. de Oliveira - Jardim Pres. Dutra, Guarulhos – SP, onde se atua dentro da empresa Inapel Embalagens. O Anderson é o responsável pela operação do Site.
1. 1 Questão-problema
O problema apresentado é a comunicação do operador com o chiller, no qual tem uma distância a ser percorrida pelo operador, para fazer as verificações dos acionamentos das bombas e a verificação das medições da temperatura do chiller, hoje o operador precisa sair de sua sala de operação para verificar o funcionamento do chiller que fica certa distância de sua sala de trabalho. Ele nos relatou que houve algumas ocasiões em que ao chegar no chiller para fazer a verificação as bombas estavam desligadas ou a temperatura estava fora da faixa de ajuste, com isso a temperatura da agua nas maquinas elevou e perdeu-se todo o produto por conta da faixa de temperatura de trabalho ser muito rigorosa.
1. 2 Solução Técnica 
Em conjunto com o Anderson elaboramos um projeto que visa fazer um sistema supervisório, para ser implementado dentro da sala de operação, onde o operador poderá verificar se a temperatura está dentro da faixa de ajuste e se a bomba está em funcionamento, podendo ligar ou desligar a bomba, tendo todas as informações necessárias dentro de sua sala através de uma IHM.
Estamos utilizando na nossa automação um CLP da Allen Bradley modelo Micrologix 1200C, a programação foi feita com o software rslogix500, estamos usando o protocolo de comunicação DF1 – full duplex para a comunicação entre o CLP e a IHM, esse protocolo de comunicação é próprio da Rockwell para essa linha de CLP. O software que estamos utilizando para amarrar essa comunicação via OPC é o RSlinks da própria Allen Bradley, nele e que comunicamos o CLP com a IHM (Nesse caso o próprio notebook com o software FTS). Na nossa apresentação utilizaremos o notebook como IHM simulando através do software FACTORY TALK STUDIO. Para isso utilizaremos um cabo conversor RS 232 e converte para USB. 
Nosso devido ao material empregado e ao custo para aquisição dos equipamentos o projeto visa fazer uma simulação do que seria implementado na prática.
2. Princípios teóricos 
2.1 – Protocolo de Comunicação
ALLEN BRADLEY MICROLOGIX 1200c – PROCOLO DF1 FULL-DUPLEX	
O MicroLogix 1200 pode ser conectado a um computador pessoal. Também pode ser conectado a uma rede DH-485, ou a uma rede Modbus como RTU Master ou RTU Slave usando um Advanced Interface Converter (número de catálogo 1761-NET-AIC). O controlador também pode ser conectado ao DF1 Half-duplex redes como RTU Master ou RTU Slave.
Os controladores MicroLogix 1200 suportam os seguintes protocolos de comunicação do canal de comunicação RS-232 primário, Canal 0:
• DH-485
• DF1 Full-duplex
• DF1 Half-duplex
• Modem de rádio DF1
• Modbus Mestre e Escravo
• ASCII
Protocolo DF1 Full-Duplex 
O protocolo DF1 Full-Duplex (também chamado de protocolo DF1 ponto-a-ponto) permite a utilização da comunicação ponto-a-ponto RS-232 em aplicações. Esse tipo de protocolo suporta transmissões simultâneas entre dois dispositivos nas duas direções. É possível utilizar o canal 0 como uma porta de comunicação ou como uma porta peer-to-peer, utilizando a instrução MSG. 
No modo full-duplex, os controladores SLC 5/03, SLC 5/04 e SLC 5/05 podem 
enviar e receber mensagens. Quando os controladores recebem mensagens, eles 
atuam como um dispositivo final ou destinatários para os pacotes de dados. 
O controlador ignora o destino e os endereços da fonte recebidos no pacote de dados. 
No entanto, o controlador troca esses endereços ao passo que transmite a resposta 
para qualquer pacote de dados de comando que tenha recebido. 
Ajustando um parâmetro no software de programação, é possível fazer com que o 
controlador verifique se o computador pode receber respostas embutidas. Para fazer isso, o controlador espera receber uma resposta embutida do computador, antes de enviar uma para outro lugar. Um computador que é capaz de enviar respostas embutidas deveria também ser capaz de recebê-las. 
Se você utilizar modems com protocolo DF1 full-duplex, certifique-se de que são 
capazes de realizar a comunicação bidirecional simultânea. Tipicamente, utilize 
modems projetados para realizar a comunicação com linhas telefônicas padrão, que suportam o full-duplex
MEIO DE TRANSMISSÃO
Abaixo temos o esquema de ligação do cabo de comunicação.
AMBIENTE DE CONFIGURAÇÃO
3 – Objetivo
O Objetivo de nosso projeto é realizar uma automação afim de solucionar o problema apresentado. Com o sucesso do projeto esperamos ter menos perdas na produção ocasionadas por falhas e supervisão do chiller. Entendemos pelos relatos do Sr Anderson que os maiores problemas ocasionados pelo chiller é pela falta de supervisão do funcionamento do chiller. Com isso esperamos além de facilitar a operação do site que ele tenha alarmes auxiliares para o operador.
A proposta é que nesse supervisório tenhamos a possibilidade de:
· Ligar/Desligar a Bomba
· Verificar se a válvula solenoide está ativa ou não
· Ter um alarme para desvio de temperatura
· Ter um alarme para o funcionamento incorreto da bomba
· Ter uma sinalização que mostre se a bomba está ativa ou não
Pelas conversar que tivemos com o responsável do setor esperamos que com nossa proposta de automação não ocorram mais desvios de produção pelas falhas ocorridas no chiller seja por conta da temperatura da água ou por falhas na bomba e assim aumente a produtividade e confiabilidade da empresa Ecogen contratada pela Inapel Embalagens LTDA.
4 Materiais e equipamentos Utilizados
Vamos detalhar o que vamos utilizar para realizar nossa automação equipamentos físicos e lógicos.
Lembrando que para apresentação do projeto usamos itens que tínhamos disponíveis e que com mais investimento daria para melhor a proposta para que o projeto fique cada vez mais autônomo e confiável para a operação.
4.1 - Controlador Lógico Programável
Para efetuar esse projeto utilizaremos o CLP da marca Allen Bradley da Rockwell. O CLP disponível que tivemos para fazer essa automação é da família Micrologix 1200C. O CLP que temos é básico e nos fornece 14 entradas digitais e 10 saidas digitais, não dispondo de entradas ou saídas analógicas. A tensão de alimentação do nosso CLP é 24 VDC e ele possui expansão para mais módulos de entrada ou saída.
4.2 - Fonte de Alimentação
Nosso circuito vai operar com a tensão de 24VDC e para isso estamos utilizando uma fonte da PHOENIX CONTACT com entrada de 100 – 240VAC e saída de 24 – 28VDC 5ª
4.3 - Controlador de Temperatura
Como nosso CLP não possui entrada analógica utilizaremos o Controlador de temperatura da CONTEMP modelo C514 para fazer a aquisição dos dados de temperaturado chiller.
4.4 - Sensor de temperatura
O Sensor de temperatura que vamos utilizar no nosso projeto é do tipo PT100 
4.5 - Cabo de comunicação
Utilizaremos um cabo que veio com o CLP com o conector RS-232 e um adaptador RS-232/USB
5 Ambiente de programação e IHM
Como descrito antes utilizamos para a programação e desenvolvimento da ihm os programas RSLogix-500 e Factory Talk Studio, respectivamente.
Acima temos o ambiente de programação do RSLogix 500 onde foi desenvolvido o programa do CLP.
Acima temos o ambiente de programação do Factory talk studio view nesse programa desenvolvemos duas telas para a IHM para solucionar o problema do Sr Anderson de acordo com o que foi levantado por ele.
5.1 TELAS DA IHM
TELA 1
TELA 2
6 ORÇAMENTO
Vamos listar abaixo os itens que precisaremos para efetuar nosso projeto.
Micrologix 1200 1762-l24bwa Allen Bradley Rockwell 14di 10do
WIAUTOMATION – R$2110,71
Alixpress – R$1214,77
MERCADOLIVRE – R$2940,00
Sensor temperatura PT100
MERCADOLIVRE – R$151,59
TECNOPARTES – R$175,00
CETRO – R$127,00
Controlador de Temperatura Contemp C514
MELHOR INDUSTRIA – R$273,44
AUTOMAÇÃO 24 – R$467,08
RH MATERIAIS ELETRICOS – R$267,49
Botão de Emergência XB2-EC42 Plástico Vermelho Sem Trava 1nf Sibratec
Eletronica Suzuki – R$14,90
View Tech – R$25,04
MERCADOLIVRE – R$26,90
IHM 2711P-T7C21D8S Allen-Bradley
WINAUTOMATION – R$ 7266,59
ALIXPRESS – R$7764,48
MERCADOLIVRE – R$13980,00
Fonte de Alimentação 24v 5ª
TEKY R$1127,28
MERCADOLIVRE R$815,25
SIMECOL R$436,86
SINALIZADOR MODULAR Ø22MM METÁLICO, LED
SCHNEIDER ELETRIC – R$236,68
anhanguera ferramentas – r$173,90
submarino – R$ 187,90
6. Necessidade do cliente 
As necessidades da empresa proposta até o momento é:
· Ter um sistema supervisório
· Verificação de reset 
· Monitoramento da temperatura do chiller
· Ligar e desligar a bomba na sala de operação
Referencias 
tcc_2012_DaniloHumberto 
http://www.waltenomartins.com.br
dezembro 19, 2018 - 12:00  Fábio Guimarães https://mundoprojetado.com.br/modbus-rtu-o-que-e-e-como-funciona
https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/um/1762-um001_-en-p.pdf
https://www.rockwellautomation.com/pt-br/products/hardware/allen-bradley/programmable-controllers/micro-controllers/micrologix-family.html
https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/br/1761-br006_-pt-p.pdf
https://www.elit.ee/docs/rw-ab/ALBR1762L24AWA_Spec.pdf
Rockwell Automation
Allen-Bradley DF1-Full Duplex
Driver 2002 – Rockwell automation