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<p>http://www.altus.com.br/nexto</p><p>14</p><p>34</p><p>44</p><p>4</p><p>índice</p><p>Editorial</p><p>Eventos</p><p>Notícias:</p><p>Conectores de Derivação e Distribuição de Sinais e</p><p>Energia - PRV e PPV, da Weidmüller, Equipados</p><p>com Tecnologia de Conexão “PUSH IN” ..................................... 08</p><p>Feira da Mecânica 2012 ................................................................. 09</p><p>Inversores de Frequência SK 200E,</p><p>da NORD DRIVESYSTEMS ......................................................... 12</p><p>Novo Centro de Controle para Sistemas de Visão e</p><p>Produtos de Identificação Industrial, da Cognex ....................... 12</p><p>Novo Receptor Super Regenerativo RR40,</p><p>da TeleControlli .......................................................................... 13</p><p>Semikron lança no Brasil o 1° Portal de Comércio</p><p>de Produtos de Eletrônica de Potência ....................................... 13</p><p>03</p><p>06</p><p>Índice de Anunciantes:</p><p>Festo .................................... 05</p><p>Rio Mech 2012 ...................... 07</p><p>Metaltex ............................ 17</p><p>Patola ................................... 23</p><p>Nova Saber ......................... 23</p><p>Invensys .............................. 25</p><p>Nova Saber ......................... 33</p><p>PHM ...................................... 41</p><p>Jomafer .............................. 43</p><p>Altus ......................... Capa 02</p><p>Mecânica 2012 .......... Capa 03</p><p>Cognex ........................ Capa 04</p><p>Encoders</p><p>Automatismos</p><p>Eletromecânicos – Parte 1</p><p>Redução do Índice de Queima</p><p>de Motores Elétricos</p><p>Entradas e Saídas Discretas</p><p>em Sistemas Profibus com</p><p>Controles Híbridos</p><p>Confiabilidade nos Sistemas</p><p>de Medições e Sistemas</p><p>Instrumentados de Segurança</p><p>14</p><p>18</p><p>34</p><p>44</p><p>26</p><p>http://www.festo.com.br</p><p>http://www.festo.com.br</p><p>curso</p><p>literatura</p><p>O livro “Inversores de Frequência - Teoria e Aplicações” visa aprimorar o conheci-</p><p>mento de técnicos, tecnólogos e engenheiros que atuam nas áreas de automação,</p><p>mecatrônica e eletrotécnica, além de profissionais que desejam manter-se atualiza-</p><p>dos, é o intuito desta publicação. De maneira dinâmica, instrutiva e objetiva apre-</p><p>senta os conceitos fundamentais de inversores de frequência e os aspectos relativos</p><p>à sua instalação e aplicação.</p><p>Explana os princípios de funcionamento dos inversores de frequência, controles</p><p>escalar e vetorial, características de instalação e aplicações, incluindo uma descrição</p><p>detalhada dos parâmetros dos inversores.</p><p>Ao final de cada capítulo são propostos exercícios para auxiliar a compreensão</p><p>e a fixação dos temas estudados. Para complementar o aprendizado reserva um</p><p>apêndice ao estudo dos transdutores de velocidade, fundamentais para o controle</p><p>de velocidade com inversores de frequência.</p><p>Inversores de Frequência - Teoria e Aplicações</p><p>Autor: Claiton Moro Franchi</p><p>ISBN: 978-85-365-0210-6</p><p>Preço: R$ 69,00</p><p>Onde comprar: www.novasaber.com.br</p><p>Princípios Básicos de Funcionamento</p><p>de Instrumentos e Controle</p><p>Aplicados em Caldeiras a Óleo</p><p>1. DESCRIÇÃO:</p><p>Proporcionar aos participantes informações básicas da</p><p>instrumentação, automação e integração de caldeiras,</p><p>utilizando redes de controle e intertravamento, com</p><p>monitoramento a distância através de uma IHM e/ou</p><p>sistema de supervisão e controle ( SSC).</p><p>2. VOCÊ SERÁ CAPAZ DE:</p><p>•	Diferenciar uma caldeira aquotubular de uma</p><p>flamotubular</p><p>•	Identificar os instrumentos de campo e painel</p><p>•	Entender o funcionamento de cada instrumento</p><p>•	Identificar os instrumentos em um fluxograma de</p><p>engenharia</p><p>•	Saber o porquê de se tratar a água da caldeira</p><p>•	Interpretar o significado da fumaça na chaminé</p><p>•	Entender o que é uma combustão completa ou</p><p>incompleta</p><p>•	Compreender o processo de partida e parada da caldeira</p><p>•	Interpretar o resultado da análise dos gases</p><p>•	Eficiência da combustão</p><p>•	Temperatura dos gases</p><p>•	Excesso de ar</p><p>•	A importância da atomização do óleo</p><p>3. VOCÊ VAI CONHECER:</p><p>•	Conhecer a norma ISA S5.1</p><p>•	Informação básica do Protocolo de comunicação para</p><p>controle.</p><p>•	O controlador por dentro.</p><p>•	Como funciona o tratamento de água para caldeira</p><p>•	Desmineralização</p><p>•	Osmose reversa</p><p>•	Abrandadores</p><p>•	O intertravamento do sistema de segurança da caldeira</p><p>•	Os vários tipos de analisadores</p><p>4. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO</p><p>DO MÓDULO 1:</p><p>Princípios Básicos de Funcionamento de</p><p>Instrumentos e Controle Aplicados em</p><p>Caldeiras a Óleo</p><p>1. Introdução</p><p>2. Variáveis: Pressão; Temperatura e Vazão</p><p>3. Calor: Sensível e Latente</p><p>4. Tipos de caldeiras: Aquotubular e</p><p>Flamotubular</p><p>5. Dispositivos de alimentação de água</p><p>6. Dispositivos de alimentação de</p><p>combustível</p><p>7. Dispositivos de alimentação de ar</p><p>8. Visor de nível</p><p>9. Indicadores: Pressão e Temperatura</p><p>10. Válvula de segurança</p><p>11. Intertravamento</p><p>•	Fotocélula</p><p>•	Pressostato</p><p>•	Termostato</p><p>•	Chave de nível</p><p>12. Ventiladores</p><p>13. Válvulas de descarga de fundo</p><p>14. Válvulas de descarga de nível</p><p>15. Processo de combustão</p><p>16. Analisador de gás</p><p>•	CO2</p><p>•	O2</p><p>•	Teor de fuligem</p><p>» Excesso de ar na combustão</p><p>» Eficiência da combustão</p><p>17. Combustível</p><p>18. Atomização e queimadores</p><p>19. Instrumentação inteligente</p><p>20. Integração do sistema</p><p>•	Telas no SSC (Sistema de Supervisão e</p><p>Controle)</p><p>•	 Alarmes</p><p>•	Histórico</p><p>21. Redes</p><p>•	Função básica da Rede Sensor Bus</p><p>•	Função básica da Rede Field Bus</p><p>22. Operação de caldeiras: Partida e Parada</p><p>23. Roteiro de vistoria diária</p><p>24. Falhas de operação</p><p>25. Tratamento da água</p><p>26. Poluição do ar provocada por caldeiras</p><p>Aproveitamento fundamental:</p><p>Compreender o funcionamento da caldeira bem como</p><p>de todos os instrumentos que a compõe.</p><p>5. METODOLOGIA:</p><p>Na aula é utilizado o Power Point para apresentação dos</p><p>temas, usaremos também o debate entre os participantes</p><p>dos assuntos em questão.</p><p>Através dos exercícios o aluno terá maior integração</p><p>com o aprendizado, fixando melhor o aprendizado.</p><p>Os vídeos são fundamentais para melhor visualização</p><p>do conteúdo e um entendimento mais fácil do que está</p><p>sendo explicado.</p><p>INSTRUTOR: Reginaldo de Mattos Onofre, Técnico de</p><p>Automação na PETROBRAS ( 33 anos); Ministrou Curso</p><p>de Instrumentação básica no SENAI de Santos, Instituto</p><p>Brasileiro de Segurança na área de caldeiras, participou</p><p>de congressos e simpósios como conferencista;</p><p>Participou de vários cursos no Brasil e nos Estados</p><p>Unidos (STEAM ENERGY CONSERVATION SEMINAR)</p><p>na área de produção e distribuição de vapor; Palestrante</p><p>na ISA EXPO 2005 - CHICAGO – Efficiency and the</p><p>safety in the steam generation;</p><p>Escreveu vários artigos em revistas, tais como</p><p>Mecatrônica Atual, Instech, Petro & Química.</p><p>Datas e Local</p><p>30 e 31 de maio de 2012</p><p>Horário: 8h30 às 12h30 e 13h30 às 17h30</p><p>Rua Jacinto José de Araújo, 317 CEP 03087-020 – Parque</p><p>São Jorge – Tatuapé - São Paulo / SP</p><p>Inscreva-se agora e garanta sua vaga:</p><p>Inscrição com desconto até dia 23/maio: R$ 540,00</p><p>Inscrição integral após o dia 23/maio: R$ 600,00</p><p>Pagamento em cartão ou depósito bancário</p><p>Ligue: (11) 2095-5330 - Miriam das 10h às 16h.</p><p>Mais informações : (11) 2095-5333 - Mari das 10h às 16h.</p><p>http://www.riomech.com.br</p><p>http://www.riomech.com.br</p><p>8 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>//notícias</p><p>Conectores de derivação e distribuição</p><p>de sinais e energia - PRV e PPV,</p><p>da Weidmüller, equipados com</p><p>tecnologia de conexão “PUSH IN”</p><p>espaço significa um aumento nos custos. Para superar esses</p><p>desafios, a Weidmüller responde a estas necessidades lançando</p><p>seus novos conectores de distribuição de sinais e energia PRV e</p><p>PPV, fabricados com a tecnologia de conexão “PUSH IN”.</p><p>As duas linhas de produtos correspondem aos conceitos de</p><p>conexão de fios e cabos nos ambientes de indústrias de processo</p><p>e foram otimizadas especificamente para implementação em</p><p>caixas de distribuição e armários elétricos: os conectores PRV</p><p>e PPV promovem a derivação e a distribuição simples e precisa</p><p>dos sinais elétricos, em conjunto com exigências de espaços</p><p>pequenos para instalação.</p><p>Os sistemas de controle de processo são implementados em</p><p>aplicações de engenharia de processos e sistemas de geração de</p><p>energia. Apesar das tecnologias alternativas disponíveis, como</p><p>Entradas/Saídas remotas e soluções de barramento no local, as</p><p>conexões de sinais de entrada e</p><p>prioritárias justificam a eliminação das</p><p>causas das falhas.</p><p>Foi utilizado o “Diagrama de Causa e</p><p>Efeito” (espinha de peixe) e aplicado a “téc-</p><p>nica dos porquês” para chegar à causa-raiz</p><p>do problema com as queimas de motores no</p><p>Fundo do Reator de Oxigênio. Na tabela</p><p>2 temos a causa fundamental, a qual será</p><p>foco no plano de ação, ou seja, trata da etapa</p><p>“Melhorar” no DMAIC, onde é possível</p><p>propor, avaliar e implantar soluções para</p><p>cada problema prioritário.</p><p>A metodologia também foi replicada para</p><p>a área de papel e seguiu-se o mesmo raciocínio</p><p>com o método DMAIC. Na figura 12, é</p><p>possível verificar que as ocorrências estão</p><p>distribuídas por vários equipamentos na</p><p>máquina B6. Dos equipamentos analisados</p><p>na máquina B6, 48% indicam queima dos</p><p>motores que acionam bombas, sendo que as</p><p>bombas centrífugas aparecem com 61,5%</p><p>nas ocorrências, ou seja, 8 equipamentos</p><p>falharam no período analisado.</p><p>Plano de ação</p><p>Com as causas fundamentais identifica-</p><p>das, o plano de ação 5W1H foi elaborado</p><p>pela equipe de trabalho do projeto e pode</p><p>ser verificado na figura 13.</p><p>Atacar as causas prioritárias é fundamen-</p><p>tal para se eliminar as fontes geradoras dos</p><p>problemas. Na figura 14 temos o Pareto</p><p>com as avarias nos motores, mas a causa-raiz</p><p>é desconhecida.</p><p>Em 51% dos casos com falhas dos mo-</p><p>tores, no período de jan/2007 a set/2010,</p><p>F8. Locais da Central de Lavagem onde 55,6% das queimas com motores ocorreram no Fundo</p><p>do Reator de Oxigênio e 33,3% na Bomba de Spill.</p><p>F9. Avarias detectadas nos motores do Fundo do Reator de Oxigênio, após serem desmontados</p><p>e inspecionados em Oficina Elétrica.</p><p>T2. “Técnica dos porquês” para determinação da causa fundamental na análise da queima dos motores do Fundo do Reator de Oxigênio.</p><p>Causa primária</p><p>(1º Por que?)</p><p>Causa secundária</p><p>(2º Por que?)</p><p>Causa terciária</p><p>(3º Por que?)</p><p>Causa quartenária</p><p>(4º Por que?)</p><p>Causa quintenária</p><p>(5º Por que?)</p><p>Causa fundamental</p><p>(Último Por que?)</p><p>Equipamento parou devido</p><p>à parada do motor. Motor queimou. Infiltrou água no</p><p>motor.</p><p>Alagamento da área</p><p>atingiu o motor.</p><p>Válvula aberta do dreno da área</p><p>de contenção do motor.</p><p>1. Válvula aberta do dreno da área</p><p>de contenção do motor</p><p>Área de contenção insuficiente</p><p>para proteger o motor.</p><p>2. Área de contenção insuficiente</p><p>para proteger o motor.</p><p>30 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>manutenção</p><p>a avaria que é observada, com o motor</p><p>desmontado em oficina, é o “curto contra</p><p>massa”. Consultando os fabricantes de</p><p>motores, este tipo de dano no enrolamento</p><p>mostra defeitos de isolamento, causados,</p><p>caracteristicamente por contaminações,</p><p>abrasão ou oscilação de tensão.</p><p>A partir de um “brainstorming”, o dia-</p><p>grama de espinha de peixe foi elaborado e</p><p>as ações de “Ver e Agir” foram priorizadas</p><p>para o problema em potencial “curto contra</p><p>massa”.</p><p>As variáveis críticas, que exercem grande</p><p>efeito no problema e, aquelas que não podem</p><p>ou não são controladas, foram priorizadas.</p><p>Com isso, para suportar as demandas</p><p>mapeadas no plano de ação, as equipes</p><p>multidisciplinares, executantes e operacio-</p><p>nais foram treinadas na análise e detecção</p><p>dos sintomas relacionados no diagrama de</p><p>causa e efeito. Treinamentos específicos de</p><p>normas e padrões técnicos foram aplicados</p><p>a equipe de manutenção e também novos</p><p>instrumentos foram adquiridos.</p><p>Um exemplo dos resultados positivos após</p><p>a aplicação do plano de ação, pode ver visto</p><p>na figura 16, onde a temperatura do motor</p><p>teve seu valor reduzido após a remoção da</p><p>obstrução na entrada de ar.</p><p>A importância da temperatura na vida de</p><p>um enrolamento do motor é fator fundamen-</p><p>tal. Para um motor com classe de isolação</p><p>“F” (padrão de isolação que é utilizado nos</p><p>motores da Suzano), a vida da isolação dobra</p><p>ou diminui à metade para cada decréscimo</p><p>ou acréscimo, respectivamente, de 11 °C na</p><p>temperatura - segundo a "Curvas de vida</p><p>útil do isolamento" (IEEE 275).</p><p>Controle e resultados</p><p>Na fase “Controlar” é preciso garantir</p><p>a manutenção dos resultados. Portanto,</p><p>algumas ações foram implantadas de forma</p><p>sistemática.</p><p>Para garantir a execução dos trabalhos e</p><p>uniformidade das ações de manutenção em</p><p>campo ou em oficina, foram implantados:</p><p>a) Planos de Manutenção Sistemáti-</p><p>cos: ordens de serviço que o sistema</p><p>SAP emitirá automaticamente. Além</p><p>da execução em campo pela equipe</p><p>de inspeção sensitiva, ou seja, de-</p><p>tectar possíveis anomalias e corrigir</p><p>os desvios, os trabalhos devem ser</p><p>lançados e confirmados no sistema,</p><p>retroalimentando a base dados e</p><p>F10. Causa das avarias nos motores queimados do Fundo do Reator de Oxigênio, detectado</p><p>após abertura em bancada na Oficina Elétrica.</p><p>F12. Equipamentos da máquina B6 com queima de motor no período de jan/2007 a set/2010.</p><p>F11. Vista panorâmica do Fundo do Reator de Oxigênio com destaque para o motor.</p><p>31 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>manutenção</p><p>F13. Plano de ação 5W1H para as áreas de Papel e Celulose.</p><p>F14. Avarias observadas nos motores queimados no período de jan/2007 a set/2010.</p><p>32 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>manutenção</p><p>*Excluso custos com mão de obra, frete e perdas de produção.</p><p>mantendo um histórico confiável</p><p>para eventuais consultas e revisões.</p><p>b) Procedimento de Critérios para</p><p>Manutenção, Inspeção e Liberação</p><p>de Motores na Oficina EEI: regu-</p><p>lamenta as atividades em oficina,</p><p>padronizando as tarefas e garantindo</p><p>a qualidade dos serviços realizados.</p><p>c) Controle do Fluxo de Motores na</p><p>Oficina: o controle de queima dos</p><p>motores passou a ser monitorado</p><p>semanalmente, com o auxílio da pla-</p><p>nilha Excel de lançamento das entra-</p><p>das dos motores na Oficina Elétrica.</p><p>Na figura 17 podemos ver os resultados</p><p>com motores removidos do local de instalação</p><p>antes de queimarem. As anomalias nesses</p><p>motores foram detectadas pela equipe de</p><p>sensitiva em campo.</p><p>Os ganhos acumulados na manutenção</p><p>com motores não queimados estão destacados</p><p>na figura 18.</p><p>Conclusão</p><p>A implantação do projeto de redução do</p><p>índice de queima de motores na Unidade</p><p>Suzano, possibilitou ganhos financeiros reais,</p><p>conforme demonstra a Metodologia 6 Sigma.</p><p>Um processo estável dá credibilidade</p><p>para as ações da equipe do projeto. O com-</p><p>prometimento dos profissionais e disciplina</p><p>com os padrões na nova maneira de cuidar</p><p>dos motores determina o sucesso do projeto.</p><p>Os ganhos do projeto proporcionaram:</p><p>1) Redução da queima de motores</p><p>elétricos;</p><p>2) Menor impacto na disponibilidade</p><p>operacional;</p><p>3) Redução dos custos de manutenção</p><p>com reparos externos e;</p><p>4) Melhorias nos diagnósticos e de-</p><p>tecção dos sintomas em motores</p><p>elétricos.</p><p>F15. Gráfico “Espinha de Peixe” com destaque em “vermelho” para as causas que</p><p>contribuem para o problema.</p><p>F16. Anomalia identificada (esq.) e corrigida (centro) pela equipe de manutenção treinada.</p><p>F17. Custos evitados com remoção preventiva de motores antes de queimarem</p><p>F18. Gráfico com o ganho em reais devido à redução do número de motores queimados.</p><p>MA</p><p>Marcos Mozart Carceles de Faria é Engenheiro</p><p>Elétrico com pós-graduação em Controle e</p><p>Automação Industrial pela Universidade de</p><p>Mogi das Cruzes. Ingressou na Suzano Papel e</p><p>Celulose na área de manutenção em motores</p><p>elétricos industriais em 1988 e hoje é Enge-</p><p>nheiro de Manutenção Sênior e trabalha no</p><p>Programa 6 Sigma Black-Belt.</p><p>Desde 2000 é docente no ensino técnico,</p><p>nas áreas de eletrônica e eletrotécnica. É</p><p>professor na ETE Presidente Vargas, em Mogi</p><p>das Cruzes.</p><p>http://www.novasaber.com.br</p><p>34 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>conectividade</p><p>César Cassiolato</p><p>E</p><p>Este artigo mostrará alguns detalhes do que há de mais</p><p>novo em termos de desenvolvimento de equipamentos</p><p>com a tecnologia Profibus-PA.</p><p>Veremos ainda o uso desta tecnologia e as possibilidades</p><p>de tratamento de entradas e saídas discretas no equipa-</p><p>mento DC303, da SMAR.</p><p>Entradas e Saídas Discretas</p><p>em sistemas Profibus</p><p>com controles híbridos</p><p>e aplicações de bateladas com o DC303</p><p>saiba mais</p><p>PROFIBUS, César Cassiolato</p><p>Mecatrônica Atual 44</p><p>Rede Profibus PA, Osmar Brune</p><p>www.mecatronicaatual.com.br/</p><p>secoes/leitura/821</p><p>Manuais de operação do DC303</p><p>Manuais SMAR Profibus</p><p>ste equipamento possui entradas e saídas</p><p>discretas e um bloco funcional flexível que</p><p>permite o controle lógico e sequencial. As</p><p>instalações Profibus-PA podem ser híbri-</p><p>das envolvendo arquiteturas distribuídas e</p><p>estendendo-se a equipamentos convencionais</p><p>analógicos e/ou discretos, e até mesmo a</p><p>outras tecnologias.</p><p>Blocos Funcionais no DC303</p><p>O DC303 possui três tipos de blocos</p><p>funcionais. São eles:</p><p>•	Bloco Funcional de Entrada Discreta</p><p>(16 DIs);</p><p>•	Bloco Funcional de Saída Discreta</p><p>(8 DOs);</p><p>•	Bloco Funcional Lógicos.</p><p>Os dois primeiros, embora executem</p><p>tarefas avançadas, são conhecidos como</p><p>blocos funcionais básicos, onde o número</p><p>de entradas e saídas, assim como os tipos</p><p>de dados, são pré-definidos de acordo com</p><p>o padrão Profibus-PA ou ainda, podem ser</p><p>específicos ao fabricante, mas de acordo com</p><p>as especificações Profibus-PA.</p><p>O Bloco Funcional Flexível (daqui para</p><p>frente denominado FFB) foi desenvolvido</p><p>para atender funções mais complexas, tais</p><p>como, o controle de processos discretos e</p><p>híbridos, por exemplo, controle em batelada,</p><p>controle de motores DC e AC, gateways de</p><p>E/S, lógicas sequenciais, etc, onde o algoritmo,</p><p>onde o usuário pode definir sua execução</p><p>de acordo com sua necessidade, dando</p><p>uma maior flexibilidade às aplicações. O</p><p>FFB é configurado via linguagem de texto</p><p>estruturado.</p><p>DC303, o primeiro</p><p>equipamento Profibus-PA a ter</p><p>um Flexible Function Block</p><p>O DC303, conforme ilustrado na figura</p><p>1, permite uma fácil integração entre o</p><p>Profibus-PA e E/S convencionais. Dispositivos</p><p>discretos como chaves de pressão, botoeiras,</p><p>válvulas “on/off”, bombas e esteiras podem</p><p>ser integradas ao sistema Profibus via bar-</p><p>ramento PA, usando o DC303. Ele pode</p><p>estar distribuído ao campo onde se tem os</p><p>dispositivos discretos convencionais, sem a</p><p>necessidade de cabeamento entre estes e a</p><p>sala de controle.</p><p>O DC303 permite que entradas e saídas</p><p>discretas convencionais possam estar dis-</p><p>35 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>conectividade</p><p>F1. DC303, Entradas e Saídas Remotas</p><p>Profibus-PA.</p><p>F2. Aplicação genérica com entradas e saídas discretas e controle de processos.</p><p>poníveis à fácil configuração de estratégias</p><p>de controle, usando o conceito de Blocos</p><p>Funcionais Profibus-PA e tornando o sis-</p><p>tema homogêneo de tal forma a fazer com</p><p>que estes dispositivos possam parecer como</p><p>simples diapositivos em um barramento</p><p>Profibus-PA. Possui os seguintes blocos</p><p>funcionais: DI, DO, FFB, etc.</p><p>Malhas de controle são implementadas</p><p>independentemente se são dispositivos de E/S</p><p>convencionais ou Profibus-PA. Apenas uma</p><p>linguagem de programação é necessária para</p><p>isto. Veja na figura 2 uma aplicação genérica.</p><p>Execução de Lógicas no DC303</p><p>O DC303 foi projetado para executar</p><p>lógicas. Neste caso os blocos de saídas discretas</p><p>DOs não atuarão fisicamente no hardware. O</p><p>bloco transdutor possui um bloco funcional</p><p>flexivel built-in (FFB) que pode receber até 8</p><p>entradas discretas vindas da rede Profibus via</p><p>parâmetros SP_D dos blocos DOs. No bloco</p><p>transdutor estes parâmetros são denominados</p><p>de IN_D1 a IN_D8.</p><p>O bloco transdutor também pode dispo-</p><p>nibilizar 8 saídas discretas à rede Profibus,</p><p>através dos parâmetros OUT_D1 a OUT_D8</p><p>que são disponibilizados via blocos de entradas</p><p>discretas DIs (DI1 a DI8). Pode receber até</p><p>16 entradas discretas via hardware e também</p><p>disponibilizar 8 saídas discretas de hardware.</p><p>Nesta situação os blocos DOs e DIs devem</p><p>estar em automático (mode block).</p><p>E ainda, automaticamente ao se habi-</p><p>litar o bloco FFB no bloco transdutor(via</p><p>parâmetro TRD_FFB_ENABLED), os</p><p>blocos DI9 a DI16 são colocados em “Out</p><p>of Service”.</p><p>Quando o bloco FFB estiver desabilitado,</p><p>o DC303 funciona com 16 blocos DIs e 8</p><p>blocos DOs, lendo suas 16 entradas discretas</p><p>de hardware e atuando em suas 8 saídas de</p><p>hardware, respectivamente.</p><p>A indicação do estado (status) das entradas</p><p>depende do sub-sistema de E/S.</p><p>O Bloco FFB provê lógicas como AND,</p><p>OR, XOR e NOT e funções como: TimerOn-</p><p>-Delay, Timer Off-Delay, Timer Pulse, Pulse</p><p>Counter Down (CTD), Pulse Counter</p><p>Up(CTU), Flip-Flop RS e Flip-Flop SR. As</p><p>lógicas são feitas utilizando-se as entradas</p><p>discretas (IN_Dx) vindas da rede Profibus</p><p>via DOs(SP_D), as saídas disponíveis a rede</p><p>Profibus (OUT_Dx via DIs), as entradas</p><p>discretas de hardware, as saídas discretas de</p><p>hardware , valores discretos de segurança em</p><p>condições de falha (FSx) e variáveis discretas</p><p>auxiliares (AUX’s). Veja a figura 3.</p><p>Status</p><p>O status das saídas OUT_Dx será de</p><p>acordo com:</p><p>•	Falha	de	entrada	–	ruim:	Equipamento</p><p>em falha (Input failure – Bad: Device</p><p>Failure);</p><p>•	Partida–	ruim:	equipamento em falha</p><p>(Power up – Bad: Device Failure).</p><p>Na execução da lógica, um status maior</p><p>ou igual a 0x80 é considerado “verdadeiro”</p><p>(true) e menor que 0x80, é considerado</p><p>“falso” (false).</p><p>Modos Suportados</p><p>O bloco transdutor suporta o seguintes</p><p>módulos: O/S e AUTO.</p><p>As mudanças nas Linhas Lógicas e seus</p><p>parâmetros de configuração dependem da</p><p>seleção de CHANGE_OPTION.</p><p>Parâmetros</p><p>Na tabela 1 estão listadas as execuções</p><p>de lógica do bloco Transdutor.</p><p>A tabela 2 descreve as Operações Lógicas</p><p>e os Comandos de Linha e seus Símbolos</p><p>Correspondentes, usados nas linhas lógicas:</p><p>•	A lógica Inversora (!) trabalha somente</p><p>com variáveis simples. Exemplo:</p><p>OUT1=!IN1;</p><p>•	Note que não é permitido ter, por</p><p>exemplo, OUT1=!TP01(IN1);. Para se</p><p>trabalhar desta forma, deve-se fazer:</p><p>A01= TP01(IN1);. -> OUT1=!A01;</p><p>•	A execução da linha lógica é sem-</p><p>pre executada linha por linha e da</p><p>esquerda para a direita. Não são</p><p>permitidos espaços entre caracteres.</p><p>36 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>conectividade</p><p>Idx Parâmetro Tipo Dado (comp) Faixa Válida/</p><p>Opções Valor Default Unidade Descrição</p><p>16 TRD_FFB_ENABLE Unsigned8 0 Disabled;</p><p>1 Enabled 0 Disabled Permite a execução do FFB no TRD Block.</p><p>17 IN_D1 DS-34 Entrada discreta nº 1 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_1(SP_D)</p><p>18 IN_D2 DS-34 Entrada discreta nº 2 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_2 (SP_D)</p><p>19 IN_D3 DS-34 Entrada discreta nº 3 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_3 (SP_D)</p><p>20 IN_D4 DS-34 Entrada discreta nº 4 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_4 (SP_D)</p><p>21 IN_D5 DS-34 Entrada discreta nº 5 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_5 (SP_D)</p><p>22 IN_D6 DS-34 Entrada discreta nº 6 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_6 (SP_D)</p><p>23 IN_D7 DS-34 Entrada discreta nº 7 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_7 (SP_D)</p><p>24 IN_D8 DS-34 Entrada discreta nº 8 utilizada pelo cálculo do bloco.Vem do DO_28(SP_D)</p><p>25 FSTATE_VAL_D1 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 1.</p><p>26 FSTATE_VAL_D2 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 2.</p><p>27 FSTATE_VAL_D3 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 3.</p><p>28 FSTATE_VAL_D4 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 4.</p><p>29 FSTATE_VAL_D5 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 5.</p><p>30 FSTATE_VAL_D6 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 6.</p><p>31 FSTATE_VAL_D7 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 7.</p><p>32 FSTATE_VAL_D8 Unsigned8 0 Valor discreto utilizado como valor de segurança na condição de falha para a</p><p>saída de hardware nº 8.</p><p>33 OUT_D1 DS-34 Variável discreta da saída 1 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_1.</p><p>34 OUT_D2 DS-34 Variável discreta da saída 2 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_2.</p><p>35 OUT_D3 DS-34 Variável discreta da saída 3 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_3.</p><p>36 OUT_D4 DS-34 Variável discreta da</p><p>saída 4 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_4.</p><p>37 OUT_D5 DS-34 Variável discreta da saída 5 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_5.</p><p>38 OUT_D6 DS-34 Variável discreta da saída 6 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_6.</p><p>39 OUT_D7 DS-34 Variável discreta da saída 7 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_7.</p><p>40 OUT_D8 DS-34 Variável discreta da saída 8 calculada pelo bloco quando em modo AUTO e</p><p>copiada para o DI_8.</p><p>41 AUX_01_16 Bitstring(2) Variável Auxiliar bit enumerated 01_16.</p><p>42 AUX_17_32 Bitstring(2) Variável Auxiliar bit enumerated 17_32.</p><p>43 AUX_33_48 Bitstring(2) Variável Auxiliar bit enumerated 33_48.</p><p>44 AUX_49_64 Bitstring(2) Variável Auxiliar bit enumerated 49_64.</p><p>45 AUX_65_80 Bitstring(2) Variável Auxiliar bit enumerated 65_80.</p><p>46 AUX_81_96 Bitstring(2) Variável Auxiliar bit enumerated 81_96.</p><p>47 TON_PST 16 Floats Positive 0 Seg Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode setar em</p><p>segundos o valor PST para cada Timer ON Delay.</p><p>48 TON_CTA 16 Floats 0 seg Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode ver em</p><p>segundos o valor decorrido para cada Timer ON Delay.</p><p>49 TON_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos timers ativos.</p><p>50 TOFF_PST 16 Floats Positive 0 Seg Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode setar em</p><p>segundos o valor PST para cada Timer OFF Delay.</p><p>51 TOFF_CTA 16 Floats 0 seg Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode ver em</p><p>segundos o valor decorrido para cada Timer OFF Delay.</p><p>52 TOFF_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos timers ativos.</p><p>53 TP_PST 16 Floats Positive 0 Seg Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode setar em</p><p>segundos o valor PST para cada Timer PULSE.</p><p>54 TP_CTA 16 Floats 0 Seg Vetor de 16 elementos em ponto flutuante onde o usuário pode ver em</p><p>segundos o valor decorrido para cada Timer PULSE.</p><p>55 TP_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos timers ativos.</p><p>56 CTU_PST 16 Unsigned32 Positive 0 Nenhuma Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se configurar o valor a ser</p><p>contado para cada contador. O contador irá incrementar de zero ao valor PST.</p><p>57 CTU_CTA 16 Unsigned32 0 Nenhuma Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se acompanhar a</p><p>contagem parcial para cada contador.</p><p>58 CTU_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos contadores ativos.</p><p>59 CTD_PST 16 Unsigned32 Positive 0 Nenhuma Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se configurar o valor a ser</p><p>contado para cada contador. O contador irá decrementar do valor PST até zero.</p><p>60 CTD_CTA 16 Unsigned32 0 Nenhuma Vetor de 16 elementos unsigned integer32 onde pode-se acompanhar a</p><p>contagem parcial para cada contador.</p><p>61 CTD_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos timers ativos.</p><p>62 RS_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos Flip-Flops RS ativos.</p><p>63 SR_OUT Bitstring(2) Variável que indica os estados dos Flip-Flops SR ativos.</p><p>37 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>conectividade</p><p>Idx Parâmetro Tipo Dado (comp) Faixa Válida/Opções Valor Default Unidade Descrição</p><p>64 LOGIC_01 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 1.</p><p>65 LOGIC_02 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 2.</p><p>66 LOGIC_03 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 3.</p><p>67 LOGIC_04 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 4.</p><p>68 LOGIC_05 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 5.</p><p>69 LOGIC_06 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 6.</p><p>70 LOGIC_07 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 7.</p><p>71 LOGIC_08 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 8.</p><p>72 LOGIC_09 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 9.</p><p>73 LOGIC_10 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 10.</p><p>74 LOGIC_11 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 11.</p><p>75 LOGIC_12 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 12.</p><p>76 LOGIC_13 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 13.</p><p>77 LOGIC_14 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 14.</p><p>78 LOGIC_15 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 15.</p><p>79 LOGIC_16 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 16.</p><p>80 LOGIC_17 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 17.</p><p>81 LOGIC_18 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 18.</p><p>82 LOGIC_19 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 19.</p><p>83 LOGIC_20 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 20.</p><p>84 LOGIC_21 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 21.</p><p>85 LOGIC_22 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 22.</p><p>86 LOGIC_23 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 23.</p><p>87 LOGIC_24 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 24.</p><p>88 LOGIC_25 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 25.</p><p>89 LOGIC_26 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 26.</p><p>90 LOGIC_27 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 27.</p><p>91 LOGIC_28 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 28.</p><p>92 LOGIC_29 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 29.</p><p>93 LOGIC_30 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 30.</p><p>94 LOGIC_31 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 31.</p><p>95 LOGIC_32 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 32.</p><p>96 LOGIC_33 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 33.</p><p>97 LOGIC_34 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 34.</p><p>98 LOGIC_35 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 35.</p><p>99 LOGIC_36 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 36.</p><p>100 LOGIC_37 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 37.</p><p>101 LOGIC_38 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 38.</p><p>102 LOGIC_39 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 39.</p><p>103 LOGIC_40 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 40.</p><p>104 LOGIC_41 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 41.</p><p>105 LOGIC_42 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 42.</p><p>106 LOGIC_43 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 43.</p><p>107 LOGIC_44 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 44.</p><p>108 LOGIC_45 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 45.</p><p>109 LOGIC_46 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 46.</p><p>110 LOGIC_47 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 47.</p><p>111 LOGIC_48 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 48.</p><p>112 LOGIC_49 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 49.</p><p>113 LOGIC_50 VisibleString(24) Espaços Na Linha Lógica de comando 50.</p><p>114 LOGIC_CHECK Unsigned8</p><p>0 - Enable.</p><p>1 - Checked.</p><p>2- Changed but not checked yet.</p><p>1 - Checked. Na Permite a verificação das linhas lógicas.</p><p>115 ERROR_LINE Unsigned8 0-50 1 Na Indica a linha onde se tem erro. Valor igual a</p><p>zero indica que não existe linha com erro.</p><p>116 ERROR_CODE Unsigned8</p><p>0 - Logic Ok.</p><p>1 - Exceed String Length or string not valid.</p><p>2 - Non valid operand.</p><p>3 - No implemented logic or missing ‘;’</p><p>4 - Missing "()" or argument not valid.</p><p>5 - Non valid resource.</p><p>6 - Argument not valid.</p><p>7 - Function not valid</p><p>8 - Non available resource.</p><p>9 - Non valid attribution.</p><p>10 - First Argument not valid.</p><p>11- Second Argument not valid.</p><p>3 - No implemented</p><p>logic or missing ‘;’ Na Indica o código de erro.</p><p>117 CHANGE_OPTION Unsigned8</p><p>0 - Logic parameter changes are only</p><p>allowed in Out of Service.</p><p>1 - Always accept Logic parameter changes.</p><p>0 - Logic parameter</p><p>changes are only allowed</p><p>in Out of Service.</p><p>Na Habilita mudanças nas linhas de lógicas</p><p>independentes do modo de operação do bloco.</p><p>T1. Parâmetros do Bloco Transdutor – Execução de lógicas.</p><p>38 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>conectividade</p><p>Não é permitido linhas vazias entre</p><p>linhas com lógicas implementadas,</p><p>isto é, a implementação deve ser em</p><p>sequência.</p><p>Depois de escrever a lógica dentro dos</p><p>parâmetros LOGIC_XX (XX:01 -> XX:50),</p><p>o usuário precisa selecionar a opção “Ena-</p><p>ble” no parâmetro LOGIC_CHECK</p><p>para</p><p>verificar se há erros de sintaxe.</p><p>Quando se utiliza o processo de download,</p><p>é primordial configurar, primeiramente, os</p><p>parâmetros LOGIC_XX (XX:01 -> XX:50)</p><p>e depois o parâmetro LOGIC_CKECK.</p><p>Esta sequência é fundamental para executar</p><p>a verificação.</p><p>A tabela 3 mostra o mnemônico para</p><p>cada parâmetro de bloco usado nas linhas</p><p>lógicas. O mnemônico deve estar em letras</p><p>maiúsculas:</p><p>Funções</p><p>Para cada tipo de função há 16 recursos</p><p>disponíveis e o usuário pode usar somente</p><p>um recurso de cada vez. O usuário poderá</p><p>atribuir o resultado de uma função aos bits</p><p>discretos auxiliares.</p><p>TP TIMERPULSE</p><p>Esta função gera em sua saída um pulso</p><p>de largura de tempo fixa a cada transição</p><p>de falso para verdadeiro (borda de subida)</p><p>na entrada. A largura de pulso pode ser</p><p>programada no parâmetro TP_PST, em</p><p>segundos. Transições na entrada serão igno-</p><p>radas, enquanto a saída estiver ativa. O timer</p><p>corrente pode ser monitorado no parâmetro</p><p>TP_CTA (figura 4).</p><p>A sintaxe para a função Timer Pulse é:</p><p>TPxx(arg).</p><p>Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg</p><p>é o argumento da função e deve ser uma</p><p>variável simples. Exemplos:</p><p>•	O1=TP01(IN1);</p><p>•	OUT1= TP01(A05);</p><p>•	OUT3=TP08(FS1);.</p><p>Por exemplo, os exemplos seguintes são</p><p>permitidos na linha lógica:</p><p>•	O1=TP01(IN1&IN2);: note que</p><p>o argumento é o resultado de uma</p><p>operação e isto não é permitido;</p><p>•	O1=TP10(!IN1);: note que o argu-</p><p>mento é o resultado de função NOT</p><p>e isto não é permitido;</p><p>•	O1=TP10(CTD01(IN1,IN2));: note</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma função e isto não é permitido.</p><p>F3. Execução de lógicas no DC303 (Bloco FFB)</p><p>F4. FunçãoTimer Pulse – diagramas de tempo.</p><p>F5. Função Timer OFF-Delay – diagramas de tempo.</p><p>39 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>conectividade</p><p>TON TIMERON-DELAY</p><p>Nesta função a saída vai para verdadeiro</p><p>após um período de tempo em segundos</p><p>configurável no parâmetro TP_PST, após</p><p>a entrada ir para verdadeiro. Se a entrada</p><p>for para falso antes do tempo PST, a saída</p><p>permanecerá em falso. O parâmetro CTA</p><p>mostra o tempo decorrente até o valor PST</p><p>(figura 5).</p><p>A sintaxe para a função Timer On-Delay</p><p>é: TONxx(arg).</p><p>Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg</p><p>é o argumento da função e deve ser uma</p><p>variável simples. Exemplos:</p><p>•	O1=TON01(IN1)&SI;</p><p>•	OUT1= TON01(A05);</p><p>•	OUT3=TON08(FS1);.</p><p>Por exemplo, os seguintes exemplos não</p><p>são permitidos na linha lógica:</p><p>•	O1=TON01(IN1&IN2);: note que</p><p>o argumento é o resultado de uma</p><p>operação e isto não é permitido.</p><p>•	O1=TON10(!IN1);: note que o argu-</p><p>mento é o resultado de uma função</p><p>NOT e isto não é permitido.</p><p>•	O1=TON10(CTD01(IN1,IN2));:</p><p>note que o argumento é o resultado</p><p>de uma função e isto não é permitido.</p><p>TOF TIMER OFF-DELAY</p><p>Esta função estende o estado verdadeiro da</p><p>entrada por um período de tempo em segundos</p><p>configurado via parâmetro TOF_PST. Se a</p><p>entrada vai para verdadeiro antes da saída ir</p><p>para falso, a saída ficará em verdadeiro até</p><p>que a saída vá para falso e decorra o tempo</p><p>PST. O parâmetro CTA mostra o tempo</p><p>corrente (figura 6).</p><p>A sintaxe para Timer Off-Delay é:</p><p>TOFxx(arg).</p><p>Onde, xx é o recurso usado de 01 a 16</p><p>e arg é o argumento da função e deve ser</p><p>uma variável simples. Exemplos:</p><p>•	O1=TOF01(IN1)&SI;</p><p>•	OUT1= TOF01(A05);</p><p>•	OUT3=TOF08(FS1).</p><p>T2. Operações lógicas e comandos de linha.</p><p>OperaçãoLógica e</p><p>Comando de Linha Símbolo-descrição</p><p>E &</p><p>OU |</p><p>OUExclusivo ^</p><p>Inversor !</p><p>Igual =</p><p>(arg1,arg2) Argumentosde função</p><p>; Finalizador de linha</p><p>T3. Mnemônicas nas linhas lógicas.</p><p>Parâmetro Mnemônico</p><p>HW_IN.Value1 I01</p><p>HW_IN.Value2 I02</p><p>HW_IN.Value3 I03</p><p>HW_IN.Value4 I04</p><p>HW_IN.Value5 I05</p><p>HW_IN.Value6 I06</p><p>HW_IN.Value7 I07</p><p>HW_IN.Value8 I08</p><p>HW_IN.Value9 I09</p><p>HW_IN.Value10 I10</p><p>HW_IN.Value11 I11</p><p>HW_IN.Value12 I12</p><p>HW_IN.Value13 I13</p><p>HW_IN.Value14 I14</p><p>HW_IN.Value15 I15</p><p>HW_IN.Value16 I16</p><p>HW_IN.Status SI</p><p>HW_OUT.Status SO</p><p>HW_OUT.Value1 O1</p><p>HW_OUT.Value2 O2</p><p>HW_OUT.Value3 O3</p><p>HW_OUT.Value4 O4</p><p>HW_OUT.Value5 O5</p><p>HW_OUT.Value6 O6</p><p>HW_OUT.Value7 O7</p><p>HW_OUT.Value8 O8</p><p>IN_D1.Status IN1S</p><p>IN_D2.Status IN2S</p><p>IN_D3.Status IN3S</p><p>IN_D4.Status IN4S</p><p>IN_D5.Status IN5S</p><p>IN_D6.Status IN6S</p><p>IN_D7.Status IN7S</p><p>IN_D8.Status IN8S</p><p>IN_D1.Value IN1</p><p>IN_D2.Value IN2</p><p>IN_D3.Value IN3</p><p>IN_D4.Value IN4</p><p>IN_D5.Value IN5</p><p>IN_D6.Value IN6</p><p>IN_D7.Value IN7</p><p>IN_D8.Value IN8</p><p>OUT_D1.Status SOUT1</p><p>OUT_D2.Status SOUT2</p><p>OUT_D3.Status SOUT3</p><p>OUT_D4.Status SOUT4</p><p>OUT_D5.Status SOUT5</p><p>OUT_D6.Status SOUT6</p><p>OUT_D7.Status SOUT7</p><p>OUT_D8.Status SOUT8</p><p>OUT_D1.Value OUT1</p><p>OUT_D2.Value OUT2</p><p>OUT_D3.Value OUT3</p><p>OUT_D4.Value OUT4</p><p>OUT_D5.Value OUT5</p><p>OUT_D6.Value OUT6</p><p>OUT_D7.Value OUT7</p><p>OUT_D8.Value OUT8</p><p>FSTATE_VAL_D1 FS1</p><p>FSTATE_VAL_D2 FS2</p><p>FSTATE_VAL_D3 FS3</p><p>FSTATE_VAL_D4 FS4</p><p>FSTATE_VAL_D5 FS5</p><p>FSTATE_VAL_D6 FS6</p><p>FSTATE_VAL_D7 FS7</p><p>FSTATE_VAL_D8 FS8</p><p>AUX_01_16 A01-A16</p><p>AUX_17_32 A17-A32</p><p>AUX_33_48 A33-A48</p><p>AUX_49_64 A49-A64</p><p>AUX_65_80 A65-A80</p><p>AUX_81_96 A81-A96</p><p>TON TON01-TON16</p><p>TOFF TOF01-TOF16</p><p>TP TP01-TP16</p><p>CTU CTU01-CTU16</p><p>CTD CTD01-CTD16</p><p>RS RS01-RS16</p><p>SR SR01-SR16</p><p>40 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>conectividade</p><p>•	O1=CTD10(TP01(IN1),IN2);: note</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma função e isto não é permitido.</p><p>CTU PULSE COUNTER UP</p><p>Esta função é usada para contar tran-</p><p>sições de subida (de falso para verdadeiro)</p><p>na entrada (arg1).</p><p>A cada transição o parâmetro CTA</p><p>incrementará de uma unidade. Ao atingir</p><p>o valor PST, a saída desta função irá para o</p><p>estado lógico verdadeiro e o valor CTA será</p><p>carregado com valor zero. Uma transição de</p><p>falso para verdadeiro no argumento 2 (arg2)</p><p>coloca a saída em falso e o parâmetro CTA</p><p>receberá o valor zero.</p><p>A sintaxe para CTU é: CTUxx(arg1,arg2).</p><p>Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e</p><p>arg2 são os argumentos da função e devem</p><p>ser variáveis simples.</p><p>Exemplos:</p><p>•	O3=CTU10(IN1,IN2);</p><p>•	OUT1=CTU03(A11,A14)&SI;.</p><p>Por exemplo, os seguintes exemplos são</p><p>não permitidos na linha de lógica:</p><p>•	O1=CTU01(IN1&IN2,IN3);: note</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma operação e isto não é permitido;</p><p>•	O1=CTU10(!IN1,IN3);: note que</p><p>o argumento é o resultado de uma</p><p>função e isto não é permitido;</p><p>•	O1=CTU10(TP01(IN1),IN2);: note</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma função e isto não é permitido.</p><p>FLIP-FLOP RS</p><p>Esta função tem a seguinte tabela de</p><p>operação:</p><p>A sintaxe para RS Flip-Flop é:</p><p>RSxx(arg1,arg2).</p><p>Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e</p><p>arg2 são os argumentos da função e devem</p><p>ser variáveis simples. Exemplos:</p><p>•	O3=RS10(IN1,IN2);</p><p>•	OUT1=RS03(A11,A14)&SI.</p><p>Por exemplo, os seguintes exemplos são</p><p>não permitidos na linha de lógica:</p><p>•	O1=RS01(IN1&IN2,IN3);: note</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma operação e isto não é permitido;</p><p>•	O1=RS10(!IN1,IN3);: note que o</p><p>argumento é o resultado de uma</p><p>função e isto não é permitido;</p><p>•	O1=RS10(TP01(IN1),IN2);: observe</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma função e isto não é permitido.</p><p>FLIP-FLOP SR</p><p>Esta função tem a seguinte tabela de</p><p>operação:</p><p>A sintaxe para SR Flip-Flop é:</p><p>SRxx(arg1,arg2).</p><p>Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1 e</p><p>arg2 são os argumentos da função e devem</p><p>ser variáveis simples. Exemplos:</p><p>•	O3=SR10(IN1,IN2);</p><p>•	OUT1=SR03(A11,A14)&SI;.</p><p>Por exemplo, os seguintes exemplos são</p><p>não permitidos na linha de lógica:</p><p>•	O1=SR01(IN1&IN2,IN3);: o argu-</p><p>mento é o resultado de uma operação</p><p>e isto não é permitido;</p><p>•	O1=SR10(!IN1,IN3);: o argumento</p><p>é o resultado de uma função NOT e</p><p>isto não é permitido;</p><p>•	O1=SR10(TP01(IN1),IN2);: o argu-</p><p>mento é o resultado de uma função</p><p>e isto não é permitido.</p><p>Códigos de Erros</p><p>Alguns exemplos de condições de erro:</p><p>Error Code: “Exceed String Length</p><p>or string not valid.”</p><p>R(arg1) S(arg2) OUT</p><p>0 0 Último estado</p><p>0 1 1</p><p>1 0 0</p><p>1 1 0</p><p>S(arg1) R(arg2) OUT</p><p>0 0 Último Estado</p><p>0 1 0</p><p>1 0 1</p><p>1 1 1</p><p>F6. Função Timer On-Delay – diagramas de tempo.</p><p>Por exemplo, os seguintes exemplos são</p><p>não permitidos na linha lógica:</p><p>•	O1=TOF01(IN1&IN2);: note que</p><p>o argumento é o resultado de uma</p><p>operação e isto não é permitido.</p><p>•	O1=TOF10(!IN1);: note que o argu-</p><p>mento é o resultado de uma função</p><p>e isto não é permitido.</p><p>•	O1=TOF10(CTD01(IN1,IN2));:</p><p>note que o argumento é o resultado</p><p>de uma função e isto não é permitido.</p><p>CTD PULSE COUNTER</p><p>DOWN</p><p>Esta função é usada para contar transi-</p><p>ções de subida (de falso para verdadeiro) da</p><p>entrada (arg1). A cada transição de subida,</p><p>o parâmetro CTA decrementa de uma uni-</p><p>dade. Quando o CTA atinge o valor zero,</p><p>a saída do contador irá para verdadeiro. O</p><p>valor do contador CTA será carregado com</p><p>o valor de PST. Uma transição de falso para</p><p>verdadeiro no argumento 2 (arg2) coloca a</p><p>saída em falso e o parâmetro CTA receberá</p><p>o valor PST.</p><p>A sintaxe para CTD é: CTDxx(arg1,arg2).</p><p>Onde, xx é o recurso de 01 a 16 e arg1</p><p>e arg2 são argumentos das funções e devem</p><p>ser variáveis simples. Exemplos:</p><p>•	O3=CTD10(IN1,IN2);</p><p>•	OUT1=CTD03(A11,A14)&SI;.</p><p>Por exemplo, os seguintes exemplos são</p><p>não permitidos na linha de lógica:</p><p>•	O1=CTD01(IN1&IN2,IN3);: note</p><p>que o argumento é o resultado de</p><p>uma operação e isto não é permitido;</p><p>•	O1=CTD10(!IN1,IN3);: note que</p><p>o argumento é o resultado de uma</p><p>função e isto não é permitido;</p><p>41 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>conectividade</p><p>OUT1=IN1&IN2&IN2|IN4 ÎN5|IN6;</p><p>Note que existem 29 caracteres no texto</p><p>e o máximo permitido é 24.</p><p>OUT1=IN1&in2;</p><p>Note que todos os mnemônicos devem</p><p>estar em Letras Maiúsculas.</p><p>Error Code: “Non valid operand.”</p><p>OUT1=IN1%IN2;</p><p>Note que o símbolo % não é permi-</p><p>tido. Veja também a tabela que descreve</p><p>a os Operadores Lógicos e as Linhas de</p><p>Comando.</p><p>Error Code: “No implemented logic</p><p>or missing ‘;’.”</p><p>OUT1=IN1</p><p>Note que falta o terminador “;” no final</p><p>da linha de lógica.</p><p>Error Code: “Missing parentheses or</p><p>argument not valid.”</p><p>OUT1=TP10(IN1;</p><p>Observe que falta um parênteses na</p><p>função timer pulse.</p><p>Error Code: “Non valid resource.”</p><p>OUT1=TP18(IN1);</p><p>Observe que há até 16 recursos para</p><p>cada função.</p><p>Error Code: “Argument not valid.”</p><p>OUT1=TP10(IN10);</p><p>Observe que há somente 8 entradas</p><p>discretas vindas da rede FF. IN10 não é um</p><p>argumento válido.</p><p>Error Code: “Function not valid.”</p><p>OUT1=TR10(IN1);</p><p>Observe que TR não é uma função válida.</p><p>Error Code: “Non available resource.”</p><p>OUT1=TP10(IN1);</p><p>A03=TP10(IN7);</p><p>Observe que há 16 recursos para cada</p><p>função e o recurso 10 já foi utilizado e não</p><p>pode ser usado novamente em uma lógica</p><p>posterior.</p><p>O que pode ser feito é atribuir o resultado</p><p>da função a uma variável auxiliar e esta ser</p><p>usada várias vezes.</p><p>A03=TP10(IN7);</p><p>Error Code: “Non valid attribution.”</p><p>IN1=IN2^TP03(IN4);</p><p>Observe que não é permitida atribuição</p><p>para entradas.</p><p>Error Code: “First Argument not</p><p>valid.”</p><p>OUT1=CTD01(!IN1,IN2);</p><p>Observe que os argumentos devem ser</p><p>necessariamente variáveis simples e não</p><p>resultados de lógica ou funções.</p><p>OUT1=RS11(IN15,IN2);</p><p>Observe que o primeiro argumento da</p><p>função não é um recurso válido.</p><p>Error Code: “Second Argument not</p><p>valid.”</p><p>OUT1=CTD01(IN1,!IN2);</p><p>Note que necessariamente os argumentos</p><p>de função devem ser variáveis simples e não</p><p>resultados de lógicas ou funções.</p><p>OUT1=RS11(IN1,IN20);</p><p>Observe que o segundo argumento da</p><p>função não é um recurso válido.</p><p>Exemplos de aplicações</p><p>De acordo com a figura 7, temos uma</p><p>aplicação industrial onde se tem o enchi-</p><p>mento de garrafas com fluido químico. A</p><p>esteira é movimentada até que um sensor</p><p>detecte sua presença.</p><p>F8. Programação ladder para aplicação indutrial.</p><p>A esteira deve parar e abrir a válvula de</p><p>enchimento até que seja detectado o nível</p><p>pelo sensor de nível. Depois de detectar o</p><p>nível, o sistema deve esperar durante 10</p><p>segundos e mover a esteira novamente até</p><p>a próxima garrafa.</p><p>Usando o bloco funcional Flexível, temos</p><p>as seguintes definições:</p><p>•	a esteira será ligada utilizando a saída</p><p>01 de hardware (O1);</p><p>•	a válvula de enchimento será ligada</p><p>utilizando a saída 02 de hardware (O2);</p><p>•	sensor de garrafa será conectado a</p><p>entrada de 01 de hardware (I01);</p><p>•	sensor de nível será conectado a entrada</p><p>de 02 de hardware (I02);</p><p>•	a alimentação do sistema será a entrada</p><p>de 03 de hardware (I03);</p><p>Tem-se, então, a seguinte configuração:</p><p>•	TON_PST resource [01] = 10.0s.</p><p>•	LOGIC_01 – A01=TON01(I02);</p><p>•	LOGIC_02 – O1=I03&!I01|A01;</p><p>•	LOGIC_03 – O2=I01&!I02;</p><p>Fazendo analogia com a programação</p><p>ladder, tem-se figura 8.</p><p>Na seguinte aplicação mecânica, tem-se o</p><p>controle de passos para operar uma balança</p><p>eletromecânica, que efetua a pesagem de</p><p>rocha fosfatada.</p><p>O peso do processo é feito por batelada,</p><p>o sistema executa um ciclo completo de</p><p>pesagem a cada intervalo de 20 segundos.</p><p>Veja a figura 9.</p><p>Processo</p><p>O sistema necessita das seguintes con-</p><p>dições para fazer o startup:</p><p>F7. Exemplo de aplicação industrial.</p><p>42 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>conectividade</p><p>Observações:</p><p>•	Esta nova posição será detectada por</p><p>C2 e após 5 segundos, a caçamba</p><p>retornará à posição inicial e isto será</p><p>detectado pelo C4;</p><p>•	Depois da caçamba retornar para</p><p>a posição inicial, ter-se-á um novo</p><p>ciclo de pesagem.</p><p>Comentário</p><p>A sequência de operação deve ser inter-</p><p>rompida se qualquer um dos pré-requisitos</p><p>não for satisfeito.</p><p>A comporta silo é acionada por um</p><p>pistão hidráulico.</p><p>Usando o Bloco Funcional Flexível,</p><p>tem-se as seguintes definições:</p><p>•	LSL será conectado à entrada do</p><p>hardware 01 (I01);</p><p>•	LSH será conectado à entrada do</p><p>hardware 02 (I02);</p><p>•	PSL será conectado à entrada do</p><p>hardware 03 (I03);</p><p>•	C2 será conectado à entrada do hard-</p><p>-ware 04 (I04);</p><p>•	C4 será conectado à entrada do hard-</p><p>-ware 05 (I05);</p><p>•	Alimentação será conectada à entrada</p><p>do hardware 06 (I06);</p><p>•	M3 será conectado à entrada do</p><p>hardware 07 (I07);</p><p>•	M será conectado à saída do hardware</p><p>01 (O1);</p><p>•	A Comport será ativada pela saída</p><p>do hardware 02 (O2);</p><p>•	M1 será ativado pela saída do hard-</p><p>-ware 03 (O3);</p><p>Tem-se a seguinte configuração:</p><p>•	TON_PST recurso [01] = 5.0s;</p><p>•	LOGIC_01 A01=!I01&I03&I07&I05;</p><p>•	LOGIC_02 A02=I06&RS01(I02,I01);</p><p>•	LOGIC_03 O3=A02&I03;</p><p>•	LOGIC_04 A03=I03&I07;</p><p>•	LOGIC_05 O2=I06&A03&!I04;</p><p>•	LOGIC_06</p><p>O1=TON01(I04)&!I05&A03.</p><p>Usando Valores de</p><p>Estado de Falha</p><p>Supondo que exista a seguinte condição:</p><p>•	A01: recebe a lógica entre os status</p><p>das entradas discretas 1 e 2, como</p><p>esta: A01=IN1S&IN2S; quando o</p><p>status é ruim, uma destas entradas,</p><p>então A01=false(0), de outra forma,</p><p>A01=true (1);</p><p>•	FS1: é o valor de segurança de falha</p><p>para O1;</p><p>•	A02: é o bit que contém a lógica</p><p>para O1;</p><p>Há a tabela 4 entre FS1, A01 e A02:</p><p>Então,</p><p>A03=!FS1&A01&A02</p><p>A04=FS1&!A01&!A02;</p><p>A05=FS1&!A01&A02;</p><p>A06=FS1&A01&A02;</p><p>O1=A03|A04|A05|A06;</p><p>Configurando</p><p>ciclicamente o DC303</p><p>Os protocolos PROFIBUS-DP e PROFI-</p><p>BUS-PA possuem mecanismos contra falhas</p><p>e erros de comunicação entre o equipamento</p><p>da rede e o mestre. Por exemplo, durante a</p><p>inicialização do equipamento esses meca-</p><p>nismos são utilizados para verificar esses</p><p>possíveis erros.</p><p>Após a energização (power up) do equi-</p><p>pamento de campo (escravo) pode-se trocar</p><p>dados ciclicamente com o mestre classe 1, se a</p><p>parametrização para o escravo estiver correta.</p><p>Estas informações são obtidas através dos</p><p>arquivos GSDs (arquivos fornecidos pelos</p><p>fabricantes dos equipamentos que contém</p><p>suas descrições). Através dos comandos</p><p>abaixo, o mestre executa todo o processo</p><p>de inicialização com os equipamentos</p><p>PROFIBUS-PA:</p><p>•	Get_Cfg: carrega a configuração</p><p>dos escravos no mestre e verifica a</p><p>configuração da rede;</p><p>•	Set_Prm: escreve nos parâmetros</p><p>dos escravos e executa os serviços de</p><p>parametrização da rede;</p><p>•	Set_Cfg: configura os escravos de</p><p>acordo com as entradas e saídas;</p><p>•	Get_Cfg: um outro comando, onde</p><p>o mestre verifica a configuração dos</p><p>escravos.</p><p>Todos estes serviços são baseados nas</p><p>informações obtidas dos arquivos gsds</p><p>dos escravos. O arquivo GSD do DC303</p><p>mostra os detalhes de revisão do hardware e</p><p>do software, bus timing do equipamento e</p><p>informações sobre a troca de dados cíclicos.</p><p>Para ter acesso a biblioteca completa de</p><p>GSDs SMAR, consulte: www.smar.com.br.</p><p>O DC303 possui 24 blocos funcionais:</p><p>16 Entradas Discretas (DI) e 8 Saídas Dis-</p><p>cretas (DO). Possui também o módulo vazio</p><p>(Empty module) para aplicações onde se quer</p><p>F9. Exemplo de aplicação com balança</p><p>eletromecânica.</p><p>M1 e M3 - Motores acionadores das</p><p>esteiras</p><p>C2 e C4 – Chaves fim de curso</p><p>LSH - Sensor</p><p>de Nível Alto</p><p>LSL - Sensor de Nível Baixo</p><p>SG - Célula de Carga</p><p>SV - Válvula Solenóide</p><p>M - Motor acionador de Caçamba</p><p>P - Pistão acionador de Comporta</p><p>C - Circuito de Pesagem</p><p>•	Nível da pedra fosfática (LSL de-</p><p>sativado);</p><p>•	Pressão do Óleo (PSL ligado);</p><p>•	Esteira transportadora nº 2 em mo-</p><p>vimento (M3 ligado);</p><p>•	Caçamba na posição inicial (C4</p><p>ligado).</p><p>•	Satisfeitas as condições iniciais,</p><p>observa-se que:</p><p>•	Acionando-se o botão de partida, a</p><p>comporta abre-se, dando início ao</p><p>carregamento da caçamba;</p><p>•	Uma vez atingido o peso desejado,</p><p>a comporta fecha. Decorridos 5</p><p>segundos a caçamba efetua um giro</p><p>de 180º, descarregando o produto</p><p>na esteira transportadora número 2.</p><p>T4. Usando valores do estado de falha.</p><p>FS1 A01 A02 O1</p><p>0 0 0 0</p><p>0 0 1 0</p><p>0 1 0 0</p><p>0 1 1 1</p><p>1 0 0 1</p><p>1 0 1 1</p><p>1 1 0 0</p><p>1 1 1 1</p><p>configurar apenas alguns blocos funcionais.</p><p>Deve-se respeitar a seguinte ordem cíclica</p><p>dos blocos: DO_1, DO_2,…DO_8, DI_,</p><p>DI_2, … , DI_16.</p><p>Supondo que se queira trabalhar somente</p><p>com os blocos DOs, configure-os assim:</p><p>DO_1, DO_2, DO_3, DO_4, DO_5,</p><p>DO6, DO_7, DO_8,EMPTY_MODULE,</p><p>EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE,</p><p>EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE,</p><p>EMPTY_MODULE,EMPTY_MODULE,</p><p>EMPTY_MODULE.</p><p>No entanto, se quiser trabalhar apenas</p><p>com os blocos DOs e o DI_2, faça o seguinte</p><p>DO_1, DO_2, DO_3, DO_4, DO_5,</p><p>DO6, DO_7, DO_8,EMPTY_MODULE,</p><p>DI_2, EMPTY_MODULE, EMPTY_</p><p>MODULE,EMPTY_MODULE,EMPTY_</p><p>MODULE,EMPTY_MODULE, EMP-</p><p>TY_MODULE.</p><p>A maioria dos configuradores PROFIBUS</p><p>utiliza dois diretórios onde se deve ter os</p><p>arquivos GSD’s e BITMAP’s dos diversos</p><p>fabricantes. Os GSD’s e BITMAPS para</p><p>os equipamentos da SMAR podem ser</p><p>adquiridos via internet no site da SMAR,</p><p>no link download.</p><p>O exemplo a seguir mostra os passos</p><p>necessários para integrar o DC303 em um</p><p>sistema PA. Estes passos são válidos para todos</p><p>os equipamentos da linha 303 da SMAR:</p><p>•	Copie o arquivo gsd do DC303 para o</p><p>diretório de pesquisa do configurador</p><p>PROFIBUS, normalmente chamado</p><p>de GSD;</p><p>•	Copie o arquivo bitmap do DC303</p><p>para o diretório de pesquisa do con-</p><p>figurador PROFIBUS, normalmente</p><p>chamado de BMP;</p><p>•	Após escolher o mestre, defina a taxa</p><p>de comunicação. Não esqueça que</p><p>os couplers podem ter as seguintes</p><p>taxas de comunicação: 45.45 kbits/s</p><p>(Siemens), 93.75 kbits/s (P+F) e 12</p><p>Mbits/s (P+F, SK3). O link device</p><p>IM157 pode ter até 12 Mbits/s;</p><p>•	Acrescente o DC303 e especifique o</p><p>seu endereço no barramento;</p><p>•	Escolha a configuração cíclica via</p><p>parametrização com o arquivo gsd,</p><p>que depende da aplicação, conforme</p><p>visto anteriormente. Para cada bloco</p><p>DO e DI, o DC303 fornece ao mestre</p><p>o valor da variável discreta e mais 1</p><p>byte de status que traz a informação</p><p>da qualidade deste valor discreto.</p><p>No bloco DO e DI, pode-se escolher as</p><p>seguintes opções cíclicas abaixo, sendo que</p><p>no caso do Bloco DO, somente uma delas</p><p>é possível por bloco.</p><p>;Empty module</p><p>Module = “EMPTY_MODULE” 0x00 ;</p><p>EndModule</p><p>;Modules for Discrete Output Block</p><p>Module = “SP_D” 0xA1 ;</p><p>EndModule</p><p>Module = “SP_D+RB_D” 0xC1, 0x81,</p><p>0x81, 0x83 ;</p><p>EndModule</p><p>Module = “SP_D+CB_D” 0xC1, 0x81,</p><p>0x82, 0x92 ;</p><p>EndModule</p><p>Module = “SP_D+RB_D+CB_D” 0xC1,</p><p>0x81, 0x84, 0x93 ;</p><p>EndModule</p><p>Module = “RIN_D+ROUT_D” 0xC1,</p><p>0x81, 0x81, 0x8C ;</p><p>EndModule</p><p>Module = “RIN_D+ROUT_D+CB_D”</p><p>0xC1, 0x81, 0x84, 0x9C ;</p><p>EndModule</p><p>Module = “SP_D+RB_D+RIN_</p><p>D+ROUT_D+CB_D” 0xC1, 0x83, 0x86,</p><p>0x9F ;</p><p>EndModule</p><p>;Modules for Discrete Input Block</p><p>Module = “OUT_D” 0x91 ;</p><p>EndModule</p><p>Permite ativar a condição de watchdog,</p><p>que faz o equipamento ir para uma condição</p><p>de falha segura ao detectar uma perda de</p><p>comunicação entre o equipamento escravo</p><p>e o mestre.</p><p>Conclusão</p><p>Vimos através deste artigo os detalhes dos</p><p>Blocos Funcionais Flexíveis e sua importância</p><p>nos controles de processos híbridos, assim</p><p>como a fácil integração entre o Profibus-PA</p><p>e E/S convencionais e exemplos de aplicação</p><p>do FFB.</p><p>César Cassiolato é Diretor de Marketing, Qua-</p><p>lidade e Engenharia de Projetos & Serviços da</p><p>SMAR Equipamentos Ind. Ltda., foi Presidente</p><p>da Associação PROFIBUS Brasil América Lati-</p><p>na de 2006 a 2010, Diretor Técnico do Centro</p><p>de Competência e Treinamento em PROFIBUS,</p><p>Diretor do FDT Group no Brasil, Engenheiro Cer-</p><p>tificado na Tecnologia PROFIBUS e Instalações</p><p>PROFIBUS pela Universidade de Manchester.</p><p>MA</p><p>http://www.jomafer.com.br</p><p>http://www.jomafer.com.br</p><p>44 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>instrumentação</p><p>César Cassiolato</p><p>O</p><p>Nenhum sistema é totalmente imune a falhas e sempre deve</p><p>proporcionar mesmo que uma falha aconteça, uma condição</p><p>segura. Veremos neste artigo detalhes sobre confiabilidade</p><p>nos sistemas de medição</p><p>Confiabilidade</p><p>nos Sistemas de</p><p>Medições</p><p>saiba mais</p><p>SIS - Parte 1 a 5, César Cassiolato</p><p>Mecatrônica Atual 51 - 55</p><p>Manual LD400-SIS, César Cassiolato</p><p>Mecatrônica Atual 53</p><p>IEC 61508, “Functional safety of</p><p>electrical/electronic/programmable</p><p>electronic safety-related systems”.</p><p>IEC 61511-1, clause 11, “Functional</p><p>safety - Safety instrumented systems</p><p>for the process industry sector</p><p>- Part 1: Framework, definitions,</p><p>system, hardware and software</p><p>requirements”, 2003-01</p><p>SIL ou não SIL, eis a questão.</p><p>César Cassiolato</p><p>Manuais SMAR Profibus</p><p>Site do fabricante:</p><p>www.smar.com.br</p><p>s Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS)</p><p>são os sistemas responsáveis pela segurança</p><p>operacional e que garantem a parada de</p><p>emergência dentro dos limites considerados</p><p>seguros, sempre que a operação ultrapassa</p><p>estes limites. O objetivo principal é se evitar</p><p>acidentes dentro e fora das fábricas, como</p><p>incêndios, explosões, danos aos equipamentos</p><p>e mais do que isto, evitar riscos de vidas ou</p><p>danos à saúde pessoal, impactos catastróficos</p><p>para a comunidade, facilitar a proteção dos</p><p>empregados e comunidade, assim como a</p><p>proteção da produção e da propriedade.</p><p>Confiabilidade</p><p>A confiabilidade de sistemas de medições</p><p>pode ser quantificada como o tempo médio</p><p>entre as falhas que ocorrem no sistema.</p><p>Neste contexto, falha significa a ocorrência</p><p>de uma condição inesperada que causa um</p><p>valor incorreto na saída.</p><p>Princípios da Confiabilidade</p><p>A confiabilidade de um sistema de medição</p><p>é definida como a habilidade do sistema exe-</p><p>cutar sua função dentro de limites e condições</p><p>operacionais durante um tempo definido.</p><p>Infelizmente, vários fatores tais como as</p><p>tolerâncias dos fabricantes de acordo com as</p><p>condições operacionais dificultam às vezes esta</p><p>determinação e, na prática, o que conseguimos</p><p>é expressar estatisticamente a confiabilidade</p><p>através da probabilidade das falhas que</p><p>ocorrerem dentro de um período de tempo.</p><p>Na realidade, nos deparamos com uma</p><p>grande dificuldade que é determinar o que</p><p>é uma falha. Quando a saída de um sistema</p><p>está incorreta, é algo difícil de se interpretar</p><p>se comparado com a perda total da saída</p><p>de medição.</p><p>Quantificação da</p><p>Confiabilidade em termos</p><p>quase absolutos</p><p>Como vimos, a confiabilidade é essencial-</p><p>mente de natureza probabilística e pode ser</p><p>quantificada em termos quase absolutos pelo</p><p>tempo médio entre falhas (MTBF) e tempo</p><p>médio para falhar (MTTF). Deve ser enfati-</p><p>zado que estes dois tempos são usualmente</p><p>os valores médios calculados usando-se um</p><p>número de instrumentos idênticos e, portanto,</p><p>para qualquer instrumento em particular</p><p>seus valores podem ser diferentes da média.</p><p>e Sistemas</p><p>Instrumentados de</p><p>Segurança (SIS)</p><p>45 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>instrumentação</p><p>F1. Curva Típica da variação de confiabili-</p><p>dade de um componente eletrônico.</p><p>F2. Curva Típica da variação de confiabili-</p><p>dade de um componente mecânico.</p><p>O MTBF é um parâmetro que expressa</p><p>o tempo médio entre falhas que ocorrem em</p><p>um instrumento, calculado em um determi-</p><p>nado período de tempo. Em casos onde os</p><p>equipamentos possuem alta confiabilidade,</p><p>na prática ficará difícil se contar o número de</p><p>ocorrências de falhas e poderão ser gerados</p><p>números não precisos para o MTBF e, então,</p><p>recomenda-se usar o valor do fabricante.</p><p>O MTTF é um modo alternativo de se</p><p>quantificar a confiabilidade. É normalmente</p><p>usado para dispositivos como termopares,</p><p>pois são descartados ao falhar. O MTTF</p><p>expressa o tempo médio antes que a falha</p><p>ocorra, calculado em um número idêntico</p><p>de dispositivos.</p><p>A confiabilidade final associada em termos</p><p>de importância ao sistema de medição é ex-</p><p>pressa pelo tempo médio de reparo (MTTR),</p><p>ou seja, o tempo médio para reparo de um</p><p>instrumento, ou ainda o tempo médio de</p><p>substituição de um equipamento.</p><p>A combinação do MTBF e do MTTR</p><p>mostra a disponibilidade:</p><p>A Disponibilidade mede a proporção</p><p>de tempo no qual o instrumento trabalha</p><p>sem falhas.</p><p>O objetivo em sistemas de medições é</p><p>maximizar o MTBF e minimizar o MTTR</p><p>e consequentemente, maximizar a Dispo-</p><p>nibilidade.</p><p>Modelos de Falhas</p><p>O modelo de uma falha em um dispo-</p><p>sitivo pode mudar ao longo do seu ciclo de</p><p>vida. Pode permanecer inalterado, diminuir</p><p>ou mesmo aumentar.</p><p>Em componentes eletrônicos, é comum</p><p>termos o comportamento de acordo com a</p><p>figura 1, também conhecida como “bath-</p><p>tub curve”.</p><p>Os fabricantes geralmente aplicam</p><p>testes de burn-in de forma que se elimina a</p><p>fase antes de T1, até que os produtos sejam</p><p>colocados no mercado.</p><p>Já os componentes mecânicos vão apre-</p><p>sentar uma taxa de falhas maior no final</p><p>de seu ciclo de vida, conforme a figura 2.</p><p>Na prática, onde os sistemas são compo-</p><p>sições eletrônicas e mecânicas, os modelos</p><p>de falhas são complexos. Quanto mais</p><p>componentes, maior a incidência e proba-</p><p>bilidade de falhas.</p><p>Leis da confiabilidade</p><p>Na realidade, teremos em geral vários</p><p>componentes e o sistema de medição é</p><p>complexo. Podemos ter componentes em</p><p>série e em paralelo.</p><p>A confiabilidade de componentes em</p><p>série deve levar em conta as probabilidades</p><p>de falha individuais em um período de</p><p>tempo. Para um sistema de medição com n</p><p>componentes em série, a confiabilidade Rs</p><p>é o produto das confiabilidades individuais:</p><p>Imagine que tenhamos um sistema</p><p>de medição formado por um sensor, um</p><p>elemento de conversão e um circuito de</p><p>processamento de sinal, onde temos as se-</p><p>guintes confiabilidades: 0.9, 0.95 e 0.099,</p><p>respectivamente. Neste caso a confiabilidade</p><p>do sistema será:</p><p>A confiabilidade pode ser aumentada</p><p>colocando-se componentes em paralelo, o</p><p>que significa que o sistema falha se todos</p><p>os componentes falharem. Neste caso a</p><p>confiabilidade Rsé dada por:</p><p>Onde Fs é a não confiabilidade do sistema.</p><p>A não confiabilidade é:</p><p>Por exemplo, em um sistema de medição</p><p>segura existem três instrumentos idênticos</p><p>em paralelo. A confiabilidade de cada um</p><p>é 0.95 e a do sistema é dada por:</p><p>Melhorando a confiabilidade</p><p>de um sistema de medição</p><p>O que se busca na prática é minimizar</p><p>o nível de falhas. Um requisito importante</p><p>é assegurar que se conheça e atue antes do</p><p>tempo T2 (vide figuras 1 e 2) quando a</p><p>frequência estatística das falhas aumenta. O</p><p>ideal é fazer com que T(período de tempo</p><p>ou ciclo de vida) seja igual a T2 e com isto</p><p>maximizamos o período sem falhas.</p><p>Existem várias maneiras para aumentar</p><p>a confiabilidade de um sistema de medição:</p><p>•	A Escolha dos instrumentos: deve-se</p><p>estar sempre atento aos instrumentos</p><p>especificados, suas influências quanto</p><p>ao processo, materiais, ambiente, etc.</p><p>•	A Proteção dos instrumentos: pro-</p><p>tegendo os instrumentos com ade-</p><p>quadas proteções, pode-se ajudar a</p><p>melhorar e garantir um nível maior</p><p>de confiabilidade. Por exemplo, os</p><p>termopares deveriam estar protegidos</p><p>em condições adversas de operações.</p><p>•	Calibração regular: a maioria das</p><p>falhas pode ser causada por drifts</p><p>que podem alterar e gerar saídas</p><p>incorretas. Então, de acordo com</p><p>as boas práticas da instrumentação</p><p>recomenda-se que periodicamente</p><p>os instrumentos sejam checados e</p><p>calibrados.</p><p>•	Redundância: neste caso, tem-se mais</p><p>de um equipamento trabalhando em</p><p>paralelo e chaveados, às vezes, auto-</p><p>maticamente. Aqui a confiabilidade é</p><p>melhorada significativamente.</p><p>Sistemas de Segurança</p><p>e Confiabilidade</p><p>Os Sistemas de Segurança são utilizados</p><p>para monitorar a condição de valores e pa-</p><p>râmetros de uma planta dentro dos limites</p><p>operacionais e, quando houver condições</p><p>de riscos, deverão gerar alarmes e colocar a</p><p>46 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>instrumentação</p><p>planta em uma condição segura, ou mesmo</p><p>na condição de shutdown.</p><p>Observe que as condições de segurança</p><p>devem ser seguidas e adotadas pelas plantas</p><p>onde as melhores práticas operacionais e de</p><p>instalação são deveres dos empregadores e</p><p>empregados.</p><p>Vale lembrar ainda que o primeiro</p><p>conceito em relação à legislação de segu-</p><p>rança é garantir que todos os sistemas sejam</p><p>instalados e operados de forma segura e</p><p>o segundo é que instrumentos e alarmes</p><p>envolvidos com segurança sejam operados</p><p>com confiabilidade e eficiência.</p><p>Os Sistemas Instrumentados de Segu-</p><p>rança (SIS) são os sistemas responsáveis</p><p>pela segurança operacional e que garantem</p><p>a parada de emergência dentro dos limites</p><p>considerados seguros, sempre que a operação</p><p>ultrapassa estes limites.</p><p>O objetivo principal é se evitar acidentes</p><p>dentro e fora das fábricas, como incêndios,</p><p>explosões, danos aos equipamentos, proteção</p><p>da produção e da propriedade e mais do</p><p>que isto, evitar riscos de vidas ou danos à</p><p>saúde pessoal e impactos catastróficos para</p><p>F3. Considerações de risco de acordo com a IEC 61508.</p><p>T1. Níveis de SIL.</p><p>a comunidade. Deve-se ter de forma clara</p><p>que nenhum sistema é totalmente imune a</p><p>falhas e sempre deve proporcionar mesmo</p><p>em caso de falha, uma condição segura.</p><p>Durante muitos anos os sistemas de se-</p><p>gurança foram projetados de acordo com os</p><p>padrões alemães DIN V VDE 0801 e DIN V</p><p>19250, que foram bem aceitos durante anos</p><p>pela comunidade mundial de segurança e</p><p>que culminaram com os esforços para um</p><p>padrão mundial, a IEC 61508 que serve hoje</p><p>de guarda-chuva em seguranças operacionais</p><p>envolvendo sistemas elétricos, eletrônicos,</p><p>dispositivos programáveis para qualquer</p><p>tipo de indústria. Este padrão cobre todos</p><p>os sistemas de segurança que têm natureza</p><p>eletromecânica.</p><p>Os produtos certificados de acordo com</p><p>a IEC 61508 devem tratar basicamente 3</p><p>tipos de falhas:</p><p>•	Falhas de hardware randômicas;</p><p>•	Falhas sistemáticas;</p><p>•	Falhas de causas comuns.</p><p>A IEC 61508 é dividida em 7 partes, das</p><p>quais as 4 primeiras são mandatórias e as</p><p>3 restantes servem de guias de orientação:</p><p>•	Part	1: General requirements;</p><p>•	Part	2: Requirements for E/E/PE safety-</p><p>-related systems;</p><p>•	Part	3: Software requirements;</p><p>•	Part	4: Definitions and abbreviations;</p><p>•	Part	5: Examples of methods for the</p><p>determination of safety integrity levels;</p><p>•	Part	6: Guidelines on the application</p><p>of IEC 61508-2 and IEC 61508-3;</p><p>•	Part	7: Overview of techniques and</p><p>measures.</p><p>Este padrão trata sistematicamente todas as</p><p>atividades do ciclo de vida de um SIS (Sistema</p><p>Instrumentado de Segurança) e é voltado</p><p>para a performance exigida do sistema, isto</p><p>é, uma vez atingido o nível de SIL (Nível de</p><p>Integridade de Segurança) desejável, o nível</p><p>de redundância e o intervalo de teste ficam</p><p>a critério de quem especificou o sistema.</p><p>Na prática a análise e determinação dos</p><p>riscos e do nível SIL deve ser feita de acordo</p><p>com os padrões e minuciosa análise das</p><p>malhas de controle e segurança. Isto deve</p><p>ser feito por profissionais dedicados e com</p><p>conhecimento adequado, principalmente do</p><p>processo e da aplicação. O que é “tolerável”</p><p>depende das consequências das ocorrências</p><p>de falhas. O que é aceitável de acordo com</p><p>os padrões foi definido de acordo com o</p><p>nível de integridade de segurança, o SIL</p><p>(tabela 1).</p><p>A IEC 61508 busca potencializar as</p><p>melhorias dos PES (Programmable Elec-</p><p>tronic Safety, onde estão incluídos os CLPs,</p><p>sistemas microprocessados, sistemas de</p><p>controle distribuído, sensores e atuadores</p><p>inteligentes, etc.) de forma a uniformizar</p><p>os conceitos envolvidos.</p><p>Recentemente vários padrões sobre o</p><p>desenvolvimento, projeto e manutenção</p><p>de SIS foram elaborados, onde já citamos a</p><p>IEC 61508(indústrias em geral) e vale citar</p><p>também a IEC 61511, voltada às indústrias</p><p>de processamento contínuo, líquidos e gases.</p><p>Tem se visto na prática em muitas</p><p>aplicações a especificação</p><p>de equipamentos</p><p>com certificação SIL para serem utilizados</p><p>em sistemas de controle, e sem função de</p><p>segurança.</p><p>Acredita-se também que exista no mer-</p><p>cado desinformação, levando a compra de</p><p>equipamentos mais caros, desenvolvidos</p><p>para funções de segurança onde na prática</p><p>serão aplicados em funções de controle de</p><p>processo, onde a certificação SIL não traz os</p><p>benefícios esperados, dificultando inclusive</p><p>47 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>instrumentação</p><p>a utilização e operação dos equipamentos.</p><p>Além disso, esta desinformação leva os</p><p>usuários a acreditarem que têm um sistema de</p><p>controle seguro certificado mas na realidade</p><p>eles possuem um controlador com funções</p><p>de segurança certificado.</p><p>Neste artigo, veremos quais as diferenças</p><p>básicas que ajudarão nestas especificações</p><p>e num melhor entendimento.</p><p>Sistema de Controle</p><p>Instrumentado</p><p>Um Sistema de Controle Instrumen-</p><p>tado é um sistema elétrico, eletrônico ou</p><p>programável que pode executar algumas ou</p><p>a totalidade das seguintes funções:</p><p>•	Monitoração, recording ou logging</p><p>do status da planta e os parâmetros</p><p>dos processos;</p><p>•	Provisão de informação ao operador</p><p>em relação ao status da planta e os</p><p>parâmetros dos processos;</p><p>•	Provisão das alterações que podem</p><p>afetar o status da planta;</p><p>•	Controle de processo automático ou</p><p>batelada/sequencial durante as fases de</p><p>startup, operação normal, shutdown e</p><p>distúrbio, isto é, controle dentro dos</p><p>limites operacionais;</p><p>•	Detecção de perigo (isto é controle</p><p>com limites de operação segura);</p><p>•	Prevenção em ações do controle</p><p>manual ou automático que poderiam</p><p>iniciar algo perigoso.</p><p>Estas funções são normalmente forneci-</p><p>das por alarmes, proteções (trip, interlocks,</p><p>emergency shutdown) e sistemas de controle</p><p>de processos. Podem ser individuais ou</p><p>interligados, compartilhando interfaces</p><p>homem-máquina (indicadores, painéis de</p><p>visualização, terminais gráficos, alarmes</p><p>sonoros, e outros), interfaces da planta</p><p>(como sensores e atuadores), lógicas (relés,</p><p>controladores, supervisórios e outros), uti-</p><p>lidades (fontes de alimentação, sistema de</p><p>ar, e outros) e sistemas de gerenciamento.</p><p>Note que o sistema de controle faz uma</p><p>função de controle e não de segurança. Nestas</p><p>condições os equipamentos de campo não</p><p>precisam ser especificados para executar</p><p>segurança, isto significa que não é necessário</p><p>pagar mais por algo que não se vai usar, por</p><p>exemplo, por que comprar um transmissor</p><p>de pressão com certificação SIL 2 se você</p><p>vai utilizá-lo em controle de processo e não</p><p>executando função de segurança?</p><p>Uma função de segurança é muito simples.</p><p>Por exemplo, quando a temperatura em um</p><p>processo for muito alta, abra a válvula de</p><p>dreno. Isto é muito mais simples que uma</p><p>função de controle, onde se a temperatura</p><p>estiver entre 20 °C e 25 °C, então abra a</p><p>válvula 35%. O que fazer quando acontece</p><p>uma falha na função de controle? Muito</p><p>difícil de se dizer, mas a função de segurança</p><p>é simples: abra a válvula de dreno.</p><p>Um equipamento destinado à segurança</p><p>deve ser independente do sistema de controle.</p><p>Sistema Instrumentado</p><p>de Segurança (SIS)</p><p>Como vimos, os Sistemas Instrumentados</p><p>de Segurança (SIS) são os sistemas responsáveis</p><p>pela Segurança operacional e que garantem</p><p>a parada de emergência dentro dos limites</p><p>considerados seguros, sempre que a operação</p><p>ultrapassa estes limites. O funcionamento</p><p>adequado de um SIS requer condições de</p><p>desempenho e diagnósticos superiores aos</p><p>sistemas convencionais.</p><p>A operação segura em um SIS é composta</p><p>de sensores, programadores lógicos, proces-</p><p>sadores e elementos finais projetados com a</p><p>finalidade de provocar a parada sempre que</p><p>houver limites seguros sendo ultrapassados</p><p>(por exemplo, variáveis de processos como</p><p>pressão e temperatura acima dos limites de</p><p>alarme muito alto) ou mesmo impedir o</p><p>funcionamento em condições não favoráveis</p><p>às condições seguras de operação.</p><p>Exemplos típicos de sistemas de segurança:</p><p>•	Sistema de Shutdown de Emergência</p><p>(ESD);</p><p>•	Sistema de Shutdown de Segurança</p><p>(SSD);</p><p>•	Sistema de intertravamento de Se-</p><p>gurança;</p><p>•	Sistema de Fogo e Gás.</p><p>O Conceito de risco e a</p><p>determinação e verificação</p><p>do nível de integridade</p><p>de segurança (SIL)</p><p>Quanto mais riscos tiver um sistema,</p><p>mais difícil é de se atender aos requisitos de</p><p>um sistema seguro. Basicamente, o risco é</p><p>uma somatória da probabilidade de acontecer</p><p>algo indesejável com a consequência desta</p><p>ocorrência (figura 3).</p><p>Nos sistemas de segurança a busca é pela</p><p>minimização de riscos em níveis aceitáveis, e</p><p>o nível SIL para uma malha de controle pode</p><p>ser determinado pela análise e identificação</p><p>dos riscos do processo. A verificação do</p><p>nível SIL pode ser feita pela probabilidade</p><p>de falha sob demanda (PFD).</p><p>A IEC 61508 define requisitos para</p><p>funcionalidade e integridade de um sistema.</p><p>Os requisitos para funcionalidade são base-</p><p>ados no processo e os de integridade estão</p><p>voltados à confiabilidade, que é definida</p><p>como o Nível de Integridade de Segurança</p><p>(SIL). Existem 4 níveis discretos e que têm</p><p>3 importantes propriedades:</p><p>•	Aplicável à total função de segurança;</p><p>•	Quanto maior o nível de SIL mais</p><p>rígidos são os requisitos;</p><p>•	Aplicáveis aos requisitos técnicos e</p><p>não técnicos.</p><p>Veja a tabela 1.</p><p>Como interpretar o nível SIL? Como</p><p>vimos, o nível SIL é uma medida de inte-</p><p>gridade de um SIS e podemos interpretar</p><p>basicamente de duas maneiras:</p><p>1) Levando em conta a redução de risco</p><p>e a tabela 1:</p><p>SIL1: 10 >= redução de risco = redução de risco = redução de risco = redução de risco</p><p>Se não for testado, a probabilidade de</p><p>falha tende a 1,0 com o tempo. Testes pe-</p><p>riódicos mantêm a probabilidade de falha</p><p>dentro do limite desejável.</p><p>A figura 5 mostra exemplos comuns</p><p>de arquitetura para sistemas de segurança,</p><p>onde várias técnicas são usadas de acordo</p><p>com o sistema de votação e SIL desejável.</p><p>Veja também a tabela 3.</p><p>Alguns termos e conceitos envolvi-</p><p>dos em sistemas de segurança:</p><p>•	Demanda: toda condição ou evento</p><p>que gera a necessidade de atuação de</p><p>um sistema de segurança</p><p>•	PFD (Probabilidade de Falha na</p><p>Demanda): Indicador de confiabi-</p><p>lidade apropriado para sistemas de</p><p>segurança.</p><p>F4. Modelo de Markov para um subsistema 1oo1D, não-redundante.</p><p>F5. Exemplos típicos de arquitetura para sistemas de segurança.</p><p>T2. Níveis de SIL (em função do provável impacto na planta e na comunidade) e SFF de</p><p>acordo com a tolerância à falha de hardware.</p><p>49 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>instrumentação</p><p>•	MTBF é uma medida básica da</p><p>confiabilidade em itens reparáveis de</p><p>um equipamento. Pode ser expresso</p><p>em horas ou anos. É comumente</p><p>usado em análises de confiabilidade</p><p>e sustentabilidade em sistemas.</p><p>•	MTBF: pode ser calculado pela</p><p>seguinte fórmula:</p><p>Onde:</p><p>MTTR: Tempo Médio de Reparo;</p><p>MTTF: Tempo Médio para Falhar = ao</p><p>inverso da somatória de todas as taxas</p><p>de falhas.</p><p>•	SFF = Safe Failure Fraction: é a fração</p><p>de todas as taxas de falhas de um</p><p>equipamento que resulta em uma</p><p>falha segura, ou falha não segura mas</p><p>diagnosticada.</p><p>•	Tipos de falhas analisadas em um</p><p>FMDEA (Failure Modes, Effects, and</p><p>Diagnostic Analysis):</p><p>1) Dangerous Detected (DD): falha</p><p>detectável e que pode levar a um</p><p>erro maior do que 2% na saída;</p><p>2) Dangerous Undetected (DU):</p><p>falha não detectável e que pode</p><p>levar a um erro maior do que 2%</p><p>na saída;</p><p>3) Safe Detected (SD): falha detectável</p><p>e que não afeta a variável medida,</p><p>mas que joga a corrente de saída a</p><p>um valor seguro e avisa ao usuário;</p><p>4) Safe Undetected (SU): Neste caso</p><p>há um problema com o equi-</p><p>pamento, mas não se consegue</p><p>detectá-lo, mas a saída opera com</p><p>sucesso dentro de um limite de</p><p>2% de tolerância de segurança. Se</p><p>esta tolerância de segurança é usada</p><p>como parâmetro de projeto, este</p><p>tipo de falha pode ser ignorado;</p><p>5) Diagnostic Annunciation Failure</p><p>(AU): uma falha que não tem</p><p>impacto imediato, mas alerta que</p><p>uma segunda ocorrência pode</p><p>colocar o equipamento em uma</p><p>condição de risco.</p><p>LD400-HART-SIS –</p><p>Transmissor de Pressão para</p><p>aplicações exigindo SIL</p><p>O LD400 HART - SIS é um Transmissor</p><p>Inteligente de Pressão usado na medição de</p><p>pressão diferencial, absoluta, manométrica</p><p>e aplicações com nível e vazão. O sinal de</p><p>saída 4 a 20 mA do LD400-SIS correspon-</p><p>de à pressão aplicada. Estas informações</p><p>são transmitidas a um CLP e podem ser</p><p>mostradas no display LCD, ou monitoradas</p><p>remotamente via comunicação HART. O</p><p>LD400-SIS é certificado pela TÜV para</p><p>aplicações de segurança (figura 6).</p><p>O LD400-SIS fornece diagnóstico em</p><p>diversos níveis, permitindo manutenção</p><p>rápida e segura:</p><p>•	Nível Sensor;</p><p>•	Nível Eletrônico;</p><p>•	Nível de Integridade de Malha (Loop</p><p>Integrity Level).</p><p>O LD400 realiza o diagnóstico avançado</p><p>desde o momento em que o transmissor é</p><p>energizado. Para que o dispositivo trabalhe</p><p>adequadamente, é verificada a integridade</p><p>de vários dados importantes, como: dados</p><p>de caracterização, dados inseridos pelo</p><p>cliente, dados de calibração e memória</p><p>RAM. Observe a figura 7.</p><p>Durante a operação, a validação da</p><p>pressão medida é verificada continuamente.</p><p>Usando algoritmos avançados, o transmissor</p><p>pode identificar a ocorrência de uma falha</p><p>e se esta acontece devido a um defeito de</p><p>hardware ou condição de sobrecarga do</p><p>processo.</p><p>O usuário pode configurar a condição</p><p>de falha de acordo com as especificações</p><p>NAMUR NE43. Quando o resultado da</p><p>falha pode causar uma saída incorreta, o</p><p>transmissor muda imediatamente a cor-</p><p>rente de saída, permitindo que o usuário</p><p>identifique e corrija o problema.</p><p>Além de todos esses diagnósticos ci-</p><p>tados anteriormente, ainda possui alguns</p><p>diagnósticos extras para alcançar o nível</p><p>de segurança desejado. São eles:</p><p>•	Monitoramento da Corrente de Saída</p><p>(4 - 20 mA);</p><p>•	Verificação da Integridade das Me-</p><p>mórias e da CPU;</p><p>•	Monitoramento do Cristal;</p><p>•	Monitoramento da Sequência de</p><p>Execução do Firmware.</p><p>Função de Segurança</p><p>O transmissor LD400 SIS mede a pressão</p><p>dentro da exatidão segura e converte a saída</p><p>analógica 4 a 20 mA, selecionando umas</p><p>das funções de transferência disponíveis e</p><p>trata a corrente de saída de acordo com as</p><p>especificações da NAMUR NE-43. Em</p><p>T3. Votação, PFD e Arquitetura.</p><p>F6. LD400-SIS – Transmissor de Pressão para aplicações de segurança.</p><p>50 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>instrumentação</p><p>caso de falha no sensor ou no circuito, é</p><p>implementado um autodiagnóstico (software</p><p>ou hardware) e a corrente é levada para um</p><p>valor menor que 3,6 mA e maior que 21 mA,</p><p>que são os estados de segurança definidos</p><p>para cada equipamento.</p><p>A fim de avaliar o comportamento da</p><p>falha no LD400-SIS, as seguintes definições</p><p>mostradas na tabela 5 foram consideradas.</p><p>Veja também os níveis de alarmes na</p><p>figura 8.</p><p>Propriedades de</p><p>Segurança Funcional</p><p>A tabela 6 mostra os Valores de Segu-</p><p>rança Funcional obtidos para o LD400-SIS.</p><p>Ele disponibiliza várias informações de</p><p>diagnósticos através do HART, permitindo</p><p>baixos valores de PFDs e altos SFFs.</p><p>Imagine que o LD400-SIS tenha uma</p><p>falha e não consiga medir a pressão dentro</p><p>de suas especificações e nesta situação o</p><p>loop de corrente pode ser comprometido. O</p><p>LD400-SIS possui diagnósticos avançados</p><p>e informará através do HART o que está</p><p>acontecendo e o processo pode ser colocado</p><p>em um estado seguro. Desta forma a falha</p><p>se torna segura, caracterizando o alto valor</p><p>de SFF (Fração de Falha Segura). Então,</p><p>usando o HART melhora-se a SFF em</p><p>medidas envolvendo segurança e proteção.</p><p>Para mais detalhes sobre o LD400-SIS,</p><p>consulte: www.smar.com/PDFs/catalogues/</p><p>ld400cp.pdf</p><p>Conclusão</p><p>Em termos práticos, o que se busca é</p><p>a redução de falhas e consequentemente a</p><p>redução de paradas e riscos operacionais.</p><p>Busca-se o aumento da disponibilidade</p><p>operacional e também, em termos de pro-</p><p>cessos, a minimização da variabilidade</p><p>com consequência direta no aumento da</p><p>lucratividade. Softwares poderosos de Ma-</p><p>nutenção e Gerenciamento de Ativos fazem</p><p>com que a confiabilidade e disponibilidade</p><p>sejam maximizadas.</p><p>Exemplo, AssetView da Smar, uma</p><p>poderosa ferramenta que via WEB permi-</p><p>te que se tenha dados operacionais e dos</p><p>instrumentos, facilitando a manutenção</p><p>preventiva e proativa.</p><p>Para mais detalhes sobre gerenciamento</p><p>de ativos, acesse: www.smar.com/brasil/</p><p>products/asset_view.asp.</p><p>F7. LD400-SIS – Leitura Totalmente Digital, Diagnósticos Avançados e Certificado pela TÜV.</p><p>F8. Nível de Alarmes</p><p>Modo de Operação</p><p>Tipo</p><p>SFF</p><p>Lambda SD (FITS)</p><p>Lambda SU (FITS)</p><p>Lambda DD (FITS)</p><p>Lambda DU (FITS)</p><p>HFT</p><p>PFD AVG para 1 ano</p><p>PFS AVG para 1 ano</p><p>FIT para uso em SIL</p><p>FIT para uso em STL</p><p>Demanda</p><p>B</p><p>96%</p><p>6,51</p><p>42</p><p>72,5</p><p>4,7</p><p>0</p><p>2,53E-5</p><p>3,46E-6</p><p>2</p><p>5</p><p>1</p><p>1,03E-5</p><p>2,38E-6</p><p>3</p><p>5</p><p>Falha</p><p>Estado de Falha</p><p>Falha Segura</p><p>Falha Perigosa</p><p>Falha</p><p>Não-detectada</p><p>Falha Detectada</p><p>Descrição</p><p>É o estado onde a corrente de saída é levada para</p><p>um valor menor que 3,8 ou maior que 20,5 mA</p><p>Falha que leva o sistema a um estado seguro,</p><p>sem uma demanda no processo;</p><p>Falha que leva o sitema a uma condição perigosa,</p><p>ou seja, o transmissor apresenta uma corrente</p><p>com um valor fora do considerado seguro.</p><p>Falha que não pode ser identificada pelo</p><p>diagnóstico online</p><p>Falha que não pode ser identificada pelo</p><p>diagnóstico online</p><p>T6. Valores de Segurança Funcional.T5. Modos de Falha. MA</p><p>http://www.cognex.com</p><p>http://www.highestreadrates.com</p><p>Capa</p><p>Editorial</p><p>Literatura</p><p>Notícias</p><p>Automação</p><p>Encoders</p><p>Automatimos Eletromecânicos - Parte 1</p><p>Manutenção</p><p>Redução do Índice de Queima de Motores Elétricos - Metologia Sigma 6</p><p>Conectividade</p><p>Entradas e Saídas Discretas em Sistemas Profibus com Controles Híbridos e Aplicação de Bateladas com o</p><p>DC303</p><p>Instrumentação</p><p>Confiabilidade nos Sistemas de Medições e SIS</p><p>Colaboraram nesta edição:</p><p>Publicidade: Altus</p><p>Publicidade: Festo</p><p>Publicidade: Rio Mech 2012</p><p>Publicidade: Metaltex</p><p>Publicidade: NovaSaber</p><p>Publicidade: Patola</p><p>Publicidade: Invesys</p><p>Publicidade: NovaSaber</p><p>Publicidade: PHM</p><p>Publicidade: Jomafer</p><p>Publicidade: Mecanica 2012</p><p>Publicidade: Cognex</p><p>Button2:</p><p>Button8:</p><p>Button7:</p><p>Button16:</p><p>Button6:</p><p>Button1:</p><p>Button13:</p><p>Button3:</p><p>Button5:</p><p>Button9:</p><p>Button4:</p><p>saída muitas vezes são feitas</p><p>por meio de réguas de conectores alojados em painéis elétricos</p><p>e de distribuição. As vantagens a seguir são argumentos a favor</p><p>do uso dos conectores: eles são resistentes, sua tecnologia de</p><p>conexão é simples e facilitam a construção de sistemas elétricos</p><p>com disposição clara.</p><p>Identificações claras por coordenadas e dispositivos de ope-</p><p>ração codificados pelas cores branca e vermelha garantem a</p><p>orientação ideal para a instalação ao ampliar o sistema, ou realizar</p><p>serviços de manutenção, facilitando as disposições dos conectores</p><p>e, consequentemente, distribuições de sinal sem erros.</p><p>Para mais informações, acesse: www.weidmueller.com e</p><p>www.power-signals-data.com.</p><p>A Weidmüller implementou um design compacto especial-</p><p>mente para seus novos conectores de distribuição de sinais</p><p>e energia PRV e PPV para usinas energéticas e aplicações em</p><p>engenharia de processos. A linha de produtos PRV é composta</p><p>por conectores de derivação e distribuição de 4 e 8 vias, além</p><p>dos inovadores conectores de 16 vias. A linha PPV possui dis-</p><p>tribuidores de energia de 4 e 8 camadas.</p><p>A tecnologia desta conexão garante a proteção contra curtos-</p><p>-circuitos acidentais no contato. A dupla conexão em cada termi-</p><p>nal do tipo “PUSH IN” garante a distribuição de energia de forma</p><p>simples, servindo também como um ponto de medição e testes.</p><p>A conexão possibilita que os usuários simplesmente insiram o</p><p>condutor previamente preparado em cada terminal para criar</p><p>uma ligação confiável, à prova de choques mecânicos e estanque</p><p>a gases. Além disso, essa tecnologia de conexão garante força</p><p>suficiente para fixação eficaz do condutor à prova de vibrações.</p><p>Ela permite uma grande densidade de fios e cabos em conjunto</p><p>com as melhores características para instalação. Identificações</p><p>claras por coordenadas e dispositivos de operação codificados</p><p>por cores diferentes garantem a orientação ideal para a insta-</p><p>lação ao ampliar o sistema ou realizar serviços de manutenção,</p><p>facilitando as disposições dos conectores e, consequentemente,</p><p>distribuições de sinal sem erros.</p><p>O design em “V” dos conectores de distribuição de sinais e</p><p>energia PRV e PPV compensa a diferença dos graus de dilatação</p><p>dos materiais da ponte de conexão, do terminal plástico e da</p><p>barra de cobre. Mesmo diante de oscilações de temperatura, ou</p><p>variação de condições climáticas, ele sempre garante resistência</p><p>estável e de baixo contato.</p><p>Com as demandas cada vez mais complexas nos processos</p><p>de automação e exigências crescentes na aquisição de dados de</p><p>produção, o número de instrumentos de medição em campo</p><p>para os sistemas de controle não para de aumentar. Tudo isso</p><p>representa novos desafios para os engenheiros de planejamen-</p><p>to: por um lado, é necessário ligar e processar mais sinais para</p><p>atender às exigências de automação; por outro, a exigência de</p><p>O barramento em “V” dos conectores de deriva-</p><p>ção e distribuição de energia PRV e PPV é uma</p><p>solução exclusiva. Esse recurso construtivo</p><p>compensa a diferença dos graus de dilatação</p><p>dos materiais da ponte conectora, do terminal</p><p>plástico e do barramento de cobre.</p><p>Os inovadores conectores PRV múltiplos, com 16</p><p>vias, distribuem mais de 1700 sinais por metro.</p><p>Projetados para derivação e distribuição de sinais</p><p>em usinas geradoras de energia e aplicações</p><p>em engenharia de processos. Oferecem contato</p><p>seguro, graças à sua tecnologia de conexão</p><p>“PUSH IN”.</p><p>9 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>//notícias</p><p>Feira da Mecânica</p><p>O SmartBird foi todo produzido com fibra de carbono, pos-</p><p>sui uma envergadura de dois metros e seu peso total não passa</p><p>de 485 gramas. É capaz de decolar, voar e aterrissar sozinho</p><p>sem o auxílio de outros dispositivos de elevação.</p><p>Durante o voo, as informações sobre as posições de suas</p><p>asas são constantemente registradas e os controles de torção</p><p>podem ser ajustados em tempo real, garantindo uma operação</p><p>segura e um voo estável.</p><p>Toda sua construção foi realizada com o uso mínimo de</p><p>materiais e as pesquisas que envolveram sua execução irão</p><p>ajudar a buscar novas soluções para a área de automação e no</p><p>desenvolvimento de novas tecnologias.</p><p>MetalPlan</p><p>A MetalPlan apresentará várias soluções para a geração,</p><p>tratamento, armazenamento, distribuição, gerenciamento e au-</p><p>ditoria para sistemas de ar comprimido. Expondo lançamentos</p><p>em sua linha de compressores, secadores, tubos e conexões</p><p>100% em alumínio, entre outros.</p><p>Um dos principais produtos é o compressor de parafuso</p><p>modelo TotalPack Flex DD, cuja potência varia de 10 a 250</p><p>hp. Entre suas características mais importantes estão o acopla-</p><p>mento direto, tratamento de ar comprimido integrado, motor</p><p>elétrico de alto rendimento, variador de velocidade, painel</p><p>eletrônico microprocessado, tripla isolação térmica, baixo nível</p><p>de ruído e pressão de trabalho de 6,5 a 12,5 bar.</p><p>Na Feira da Mecânica 2012 você poderá conferir de perto</p><p>mais de 2.000 marcas que apresentarão grande variedade</p><p>de lançamentos e novas tecnologias em máquinas, equi-</p><p>pamentos e acessórios para produção. Essa com certeza</p><p>é uma grande oportunidade para você atualizar-se, ficar</p><p>por dentro das tendências e fechar ótimos negócios para</p><p>multiplicar sua produção!</p><p>Veja algumas das empresas e seus lançamentos na Feira</p><p>da Mecânica:</p><p>Festo</p><p>Entre os diversos produtos da Festo que estarão dis-</p><p>poníveis na feira, a empresa anunciará três lançamentos,</p><p>são eles:</p><p>•	O SPTW, um sensor de pressão universal para fluidos</p><p>gasosos e líquidos que mede desde vácuo até 100 bar;</p><p>•	O FB35, um nó de rede utilizado no CPX juntamente</p><p>com o MPA ou VTSA para a comunicação em PROFINET</p><p>através de fibra óptica;</p><p>•	O complemento da linha de Tratamento de Ar da série</p><p>MS, agora com o novo tamanho MS9.</p><p>Outra novidade que será especialmente trazida da sua</p><p>matriz na Alemanha e que promete encantar os visitantes</p><p>é o SmartBird – um protótipo inspirado no movimento</p><p>das gaivotas e que foi desenvolvido pela Bionic Learning</p><p>Network – núcleo de pesquisas que, em conjunto com</p><p>as mais renomadas universidades, recriam a forma, os</p><p>movimentos e até mesmo os hábitos comportamentais</p><p>de seres vivos por meio da biotecnologia.</p><p>10 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>//notícias</p><p>TRUMPF</p><p>Uma das novidades da TRUMPF que será apresentada na</p><p>feira é a puncionadeira TruPunch 3000 (S11). Destaca-se por</p><p>apresentar alta eficiência com baixo consumo de energia, ma-</p><p>nuseio das chapas sem riscos na superfície, exigir espaço redu-</p><p>zido de instalação, adotar o conceito de automação universal</p><p>em todas as suas funções e operação mais silenciosa devido à</p><p>ausência da unidade hidráulica.</p><p>“Todas as ferramentas giram, ao contrário do sistema</p><p>convencional de torretas, fazendo com que, embora tenha um</p><p>magazine de apenas 18 posições, a puncionadeira obtenha um</p><p>rendimento superior ao de uma máquina de 80 ferramentas”,</p><p>comenta João C. Visetti, diretor da TRUMPF Brasil.</p><p>A nova TruPunch 3000 (S11) processa chapas de até 6,4 mm</p><p>de espessura e 150 kg de peso (podendo chegar a 230 kg, na</p><p>versão formato grande). A força máxima de puncionamento é</p><p>180 kN elétrico, com prensagem de 20 kN, e velocidade de até</p><p>1000 golpes/min sendo que, quando usada para marcação, pode</p><p>chegar a 2500 golpes/min. A velocidade do eixo x é 90 m/min,</p><p>eixo y: 60 m/min, e simultâneos (x/y): 108 m/min.</p><p>Possui 18 ferramentas com 2 grampos, com opcional para</p><p>até 180 ferramentas (MultiTool) no formato médio, com tempo</p><p>de troca de 3,1 s (ferramenta standard) e 0,3 s (MultiTool). A</p><p>máquina utiliza CNC baseado em Bosch Rexroth MTX CMP</p><p>70 com 2 GB de memória programável, monitor touch screen</p><p>TFT 17¨ e entrada USB.</p><p>SEW-EURODRIVE</p><p>Alguns dos produtos que serão apresentados pela SEW-</p><p>-EURODRIVE são:</p><p>•	O servoacionamento (servo inverter) MOVITRAC® LTX,</p><p>lançamento que complementa o portfólio de soluções com</p><p>servomotores, pois permite combinação otimizada com a</p><p>série CMP de servomotores de alta dinâmica. O equipamen-</p><p>to foi concebido para ter instalação e parametrização fácil e</p><p>rápida. Ideal para máquinas de</p><p>embalagens, manipulação de</p><p>cargas, posicionamento.  Trata-se de um servoacionamento</p><p>compacto para sistemas 1x220V e 3x220V, potência: 0,75 a</p><p>5,5 kW e suporta sobrecargas de até 250%.</p><p>•	Já o MOVIGEAR® é um acionamento mecatrônico com-</p><p>posto de motor, redutor e controle eletrônico integrado.</p><p>Inteligente e com conceito compacto, reduz o tempo de</p><p>colocação em operação e facilita as tarefas de monitoração</p><p>e manutenção. O elevado rendimento do equipamento</p><p>contribui para redução dos custos com energia elétrica.</p><p>A integração e a coordenação de todos os componentes</p><p>do acionamento proporcionam alta durabilidade e longa</p><p>vida útil. Pode ser encontrado nos tamanhos MGF2 para</p><p>torque de até 200 Nm e MGF4 para torque de até 400</p><p>Nm e disponibiliza como principais atributos: conexão</p><p>PowerLan (um único cabo para transmissão da energia</p><p>elétrica e comunicação com o acionamento), superfícies</p><p>com mínima rugosidade e ausência de ventilador, tornando</p><p>o equipamento adequado para utilização em ambientes</p><p>que exijam limpeza e que requerem baixo nível de ruído.</p><p>•	Outro lançamento que será exibido é a ampliação na</p><p>família de conversores de frequência MOVIDRIVE® B.</p><p>O equipamento que antes estava disponível nas po-</p><p>tências de 0,55 kW até 132 kW, conta agora com três</p><p>novas potências: 160 kW, 200 kW e 250 kW. O novo</p><p>MOVIDRIVE® tamanho 7 padrão é fornecido com a</p><p>função para utilização dos módulos aplicativos da SEW</p><p>e está disponível em duas versões diferentes: versão de</p><p>2 quadrantes sem chopper de frenagem e versão de 4</p><p>quadrantes com chopper de frenagem. Estes equipamen-</p><p>tos possuem ampla utilização, tendo como principais</p><p>áreas de aplicação guindastes, gruas, elevadores, pórticos,</p><p>ventiladores, bombas, transportadores entre outros.</p><p>Os equipamentos possuem ventiladores instalados em</p><p>um duto de ar na parte traseira que, quando combinados</p><p>com o opcional DLK11B, elimina a necessidade de ventila-</p><p>ção forçada no painel de comando para o conversor. Os</p><p>ventiladores são controlados e ligados somente caso haja</p><p>necessidade, aumentando a sua vida útil, reduzindo o nível</p><p>de ruído emitido e o consumo de energia elétrica.</p><p>MAKINO</p><p>A MAKINO apresenta na Feira da Mecânica 2012 a linha</p><p>DUO- Series, a tecnologia em eletroerosão a fio. Adequadas</p><p>para todos os tipos de aplicações, inclusive aeroespacial e</p><p>médica, as máquinas desta série são projetadas visando fa-</p><p>cilidade de operação, manutenção reduzida e baixos custos</p><p>11 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>//notícias</p><p>operacionais e de investimento.</p><p>A série DUO integra tecnologias</p><p>de usinagem incorporadas ao con-</p><p>trole das máquinas, como BellyWi-</p><p>zard, H.E.A.T. e SurfaceWizard, que</p><p>possibilitam redução de até 55% nos</p><p>custos de fio e a exclusiva opção de</p><p>escolha do sistema bipartido em V</p><p>ou o sistema PICO (guias redondas</p><p>de precisão), de acordo com a neces-</p><p>sidade específica da aplicação.</p><p>Todas as máquinas desta série uti-</p><p>lizam bombas independentes para os</p><p>jatos de líquido para as cabeças supe-</p><p>rior e inferior, com fluxo e pressão</p><p>constantes em todas as condições</p><p>de jato e ajuste. Os componentes</p><p>lineares são de altíssima qualidade,</p><p>fixados à máquina nas duas extremi-</p><p>dades e alinhados em relação às guias</p><p>lineares através de laser. Os fusos de</p><p>esferas dos eixos X e Y são garan-</p><p>tidos por 10 anos ou 20.000 horas,</p><p>e a estrutura construtiva robusta</p><p>do equipamento faz das máquinas</p><p>Programe sua visita!</p><p>Você já fez a sua credencial? Não? Acesse:</p><p>http://app.ecentry.com.br/3/c/?15788.3946087.8412</p><p>.64095.0.60c9061</p><p>Transporte:</p><p>Ônibus circulares de ida e volta ao Anhembi na saída "Shop-</p><p>ping" do Terminal Rodoviário e Metrô Portuguesa/Tietê (Linha</p><p>1 - Azul). Os embarques terão início 1 hora antes da abertura</p><p>e até 1 hora após o fechamento da feira.</p><p>*Os preços não são de responsabilidade da Reed Exhibitions</p><p>Alcântara Machado.</p><p>Aeroporto de Congonhas</p><p>De táxi especial - aprox. R$ 70,00* até o Parque Anhembi.</p><p>De táxi comum - aprox. R$ 55,00* até o Parque Anhembi.</p><p>*Os preços acima estão sujeitos a alteração e não são de</p><p>responsabilidade da Reed Exhibitions Alcântara Machado.</p><p>Aeroporto de Cumbica – Guarulhos</p><p>De táxi especial - aprox. R$ 95,00* até o Parque Anhembi.</p><p>De táxi comum - aprox. R$ 90,00* até o Parque Anhembi.</p><p>*Os preços acima estão sujeitos a alteração e não são de</p><p>responsabilidade da Reed Exhibitions Alcântara Machado.</p><p>Para mais informações acesse: www.mecanica.com.</p><p>br/Visitar/Como-Chegar</p><p>29ª Feira Internacional da Mecânica</p><p>Data: 22 a 26 de Maio de 2012</p><p>Horário: Terça a Sexta das 10h às 19h - Sábado das 9h às 17h</p><p>Local: Pavilhão de Exposições do Anhembi - São Paulo/SP</p><p>Importante: Proibida a entrada de menores de 16 anos,</p><p>mesmo acompanhados. Evento exclusivo para profissionais</p><p>do setor. O visitante ou profissional que comparecer ao</p><p>evento sem convite ou sem o pré-credenciamento feito, de-</p><p>verá fazer sua inscrição no local. A entrada custará R$ 55,00.</p><p>DUO as mais pesadas da classe, proporcionando maior</p><p>estabilidade térmica e absorção de vibrações, eliminando</p><p>possíveis causas que afetem negativamente a usinagem.</p><p>Entre outras características técnicas estão:</p><p>•	DUO043 cursos de 17,7” x 11.8” x 12. 6” nos eixos</p><p>X, Y, Z; curso U x V ± 4.0” x 4.0”; mesa de trabalho</p><p>28.0” x 22.1” ; máximas dimensões da peça 28.0” x</p><p>22.1” x 11.8”; altura máxima do fluido 14.4”, peso</p><p>máximo da peça 1.763,7 lb; fio Φ 0.004 a Φ 0.012.</p><p>Dimensões da máquina: 77.8” x 110.9” x 88.5”. Peso:</p><p>5.000 kg.</p><p>•	DUO064 cursos de 25.6” x 15.7” x 16.5” nos eixos</p><p>X, Y, Z; curso U x V ± 4.0” x 4.0”; mesa de trabalho</p><p>35.8” x 26.0” ; máximas dimensões da peça 35.8” x</p><p>26.0” x 15.7”; altura máxima do fluido 18.3”, peso</p><p>máximo da peça 2.645.3 lb; fio Φ 0.004 a Φ 0.012.</p><p>Dimensões da máquina: 86.7” x 123.7” x 96.5”.</p><p>Peso: 6.000 kg.</p><p>A série DUO vem equipada com usinagem sub-</p><p>mersa, sistema bipartido de guia do fio, escala ótica</p><p>de 0,005mm, unidade para usinagem cônica, sistema</p><p>automático de passagem do fio, f ine-hole automático,</p><p>ajuste automático do nível de água, 4 litros de fluido</p><p>dielétrico, unidade de refrigeração do fluido dielétrico,</p><p>20 litros de resina deionizante, recuperação automática</p><p>de queda de energia, filtro de linha na fonte de energia,</p><p>painel de controle multifuncional portátil, mouse, entra-</p><p>da para internet, entrada USB e H.E.A.T. (High Energy</p><p>Applied Technology).</p><p>acesse: www.mecanica.com.br/Visitar/Como-Chegar</p><p>12 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>//notícias</p><p>Novo Centro de Controle para</p><p>Sistemas de Visão e Produtos de</p><p>Identificação Industrial, da Cognex</p><p>A Cognex Corporation, fornecedora de sistemas de</p><p>visão e de leitores de identificação industrial, anuncia hoje</p><p>o lançamento do centro de controle Cognex Explorer™.</p><p>O software exibe uma visualização gráfica dos sistemas</p><p>de visão, leitores de identificação e sistemas de visualização</p><p>da Cognex conectados à rede. Ele também incorpora fer-</p><p>ramentas de manutenção para fazer backup, restaurar ou</p><p>clonar sistemas, realizar atualizações de firmware e mais.</p><p>O Cognex Explorer foi desenvolvido por engenheiros de</p><p>controle, produção e manutenção que criaram uma interface</p><p>fácil de usar, sem qualquer treinamento exigido. O novo</p><p>centro de controle oferece a capacidade de:</p><p>•Exibir	a	identidade,	tipo	e	status	de	todos	os	sistemas</p><p>de visão conectados via Ethernet In-Sight®, leitores de</p><p>identificação DataMan® e dispositivos de exibição Vision-</p><p>View® na rede;</p><p>•Configurações	de	dispositivos	de	visão,	incluindo	ende-</p><p>reços de IP, versões de firmware/software, etc;</p><p>•Realizar	atualizações	de	firmware;</p><p>•Fazer	backup e restaurar múltiplos sistemas simulta-</p><p>neamente;</p><p>•Clonar	sistemas	ao	adicionar	mais	sistemas	à	rede;</p><p>•Adicionar	licenças	ao	VisionView.</p><p>"O centro de controle Cognex Explorer foi projetado</p><p>para ajudar nossos clientes a alcançar melhorias de eficiência</p><p>e economia de custos adicionais ao utilizar sistemas de visão,</p><p>Inversores de Frequência SK 200E,</p><p>da NORD DRIVESYSTEMS</p><p>A série de inversores SK 200E para aplica-</p><p>ções descentralizadas permite configura-</p><p>ção precisa e controle</p><p>de custos devido aos</p><p>módulos internos e externos opcionais</p><p>As aplicações de automação descentralizada colocam uma</p><p>série de exigências de amplo alcance aos sistemas de aciona-</p><p>mento. As soluções ótimas serão, necessariamente, aquelas que</p><p>satisfazem as exigências funcionais e de custo de uma determinada</p><p>aplicação. Disponível numa vasta gama de níveis de desempenho</p><p>e com muitas opções de atualização, os inversores de frequên-</p><p>cia da série SK 200E da NORD DRIVESYSTEMS permitem ao</p><p>usuário selecionar soluções personalizadas com características</p><p>e custos na medida dos requisitos específicos do cliente. A série</p><p>de inversores modulares está ainda disponível nos tamanhos 1 a</p><p>4 e com níveis de desempenho entre 0,25 e 22 kW, cobrindo, de</p><p>forma rentável, as aplicações descentralizadas que abrangem desde</p><p>tarefas de controle simples a posicionamentos mais complexos.</p><p>As opções de expansão incluem resistores de frenagem</p><p>externos e alimentação elétrica independente de 24 V para</p><p>funcionamento autônomo da tensão de comando. Além disso,</p><p>a NORD fornece módulos de E/S que permitem a detecção</p><p>e transferência dos sinais dos sensores e dos atuadores e das</p><p>interfaces de comunicação (com e sem E/S) para CANopen,</p><p>DeviceNet, Profibus, PROFINET e EtherCAT. Encontram-se</p><p>em fase de preparação interfaces compatíveis com as normas</p><p>Ethernet POWERLlNK e EtherNeVIP.</p><p>As opções de expansão estão disponíveis sob a forma de</p><p>unidades tecnológicas externas para instalação simples e versátil,</p><p>quer seja diretamente no dispositivo, na estrutura da máquina</p><p>ou num componente da unidade. Alternativamente, estão ain-</p><p>da disponíveis como módulos internos que ampliam a gama</p><p>funcional integrada sem modificar as dimensões do inversor.</p><p>Uma ParameterBox com painel de controle e um mostrador</p><p>de texto de fácil leitura permitem o controle, a configuração</p><p>e o diagnóstico. Possibilita, inclusive, a ligação direta de um PC</p><p>através de porta USB.</p><p>Outra opção para configuração e diagnóstico rápido é a</p><p>SimpleBox, que dispõe de um painel de controle com mostra-</p><p>dor de quatro dígitos e sete segmentos. Para além da unidade</p><p>de alimentação de 24 V para funcionamento autônomo, adota a</p><p>PotiBox de controles robustos para o funcionamento no sentido</p><p>dos ponteiros do relógio/no sentido contrário ao dos ponteiros</p><p>do relógio e de um potenciômetro com ponto de ajuste. Para</p><p>mais informação sobre o equipamento-base, módulos e aplica-</p><p>ções opcionais, consulte a página de Internet www.sk200e.de.</p><p>Inversores de frequência SK 200E da NORD DRIVESYTEMS.</p><p>13 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>//notícias</p><p>Semikron lança no Brasil o 1°</p><p>portal de comércio de produtos</p><p>de eletrônica de potência</p><p>Com fácil navegação e inovador atendimento</p><p>técnico online, mais de 50 empresas no país</p><p>já encomendaram produtos pelo SindoPower</p><p>em menos de um mês no ar e a expectativa é</p><p>de R$ 3 milhões em vendas até o fim do ano</p><p>produtos de identificação ou plataformas de visualização</p><p>da Cognex. Ele elimina as complexidades de instalação e</p><p>manutenção de equipamentos de automação", diz Carl</p><p>Gerst, Vice-Presidente e Gerente da Unidade de Negócios,</p><p>Produtos de identificação da Cognex. Ele continua, "Uma</p><p>vez que um produto da Cognex for implantado, queremos</p><p>tornar mais fácil para nossos clientes monitorar e manter</p><p>o sistema com um utilitário comum. O Cognex Explorer é</p><p>uma forma conveniente de monitorar, gerenciar e manter</p><p>os produtos implantados na rede, independentemente de</p><p>onde eles estão localizados".</p><p>O centro de controle Cognex Explorer está disponível</p><p>agora e livre de encargos para todos os clientes da Cognex.</p><p>Para baixar o utilitário e para mais informações visite www.</p><p>cognex.com/explorer.</p><p>A Semikron, líder mundial em módulos de semicondutores</p><p>de potência, acaba de lançar no Brasil o SindoPower, primeiro</p><p>canal de compras na internet de um fabricante no mercado de</p><p>eletrônica de potência. A expectativa da empresa é comercializar</p><p>R$ 3 milhões em produtos somente em 2012. “Trata-se de um</p><p>website desenvolvido para estreitar o relacionamento comer-</p><p>cial e inovar nos serviços oferecidos aos clientes no mercado</p><p>brasileiro”, explica Rivaldo Caram, diretor da empresa no Brasil.</p><p>Com um mês no ar, cerca de 50 empresas já realizaram</p><p>compras por meio do endereço www.sindopower.com.br e</p><p>aprovaram o sistema. A Asap Elétrica, distribuidora no mercado</p><p>de automação industrial, acaba de adquirir Diodos de Silício 240A</p><p>e 70A e ressaltou a facilidade de navegação no site, bem como as</p><p>opções de entrega em pacotes bastante flexíveis para o segmento.</p><p>Já a ACMind Indústrias, que encomendou Diodos SKN 130/40 e</p><p>SKR 130/04, avisou que vai utilizar o portal constantemente, pois</p><p>inauguraram recentemente uma linha de fabricação de máquinas</p><p>de solda que utiliza de forma regular os componentes da Semikron.</p><p>O portal possui uma loja online com produtos que podem</p><p>ser entregues diretamente do estoque. Uma grande variedade de</p><p>componentes está à disposição, como módulos IGBT, módulos de</p><p>diodos e tiristores, pontes retificadoras, módulos CIB, e também</p><p>discretos de diodos e tiristores. O objetivo é facilitar o processo de</p><p>consulta dos clientes aos produtos Semikron, garantindo agilidade</p><p>nas atividades de compras e prazo de entrega. Opções de busca</p><p>por nome, número ou abreviação do produto, bem como referên-</p><p>cia cruzada com produtos similares auxiliam na localização da peça.</p><p>Além das informações comerciais, o portal também disponi-</p><p>biliza dados técnicos da linha de produtos, manuais e catálogos.</p><p>A empresa lançou ainda um novo serviço para os clientes, o</p><p>TechChat, liderado por um profissional habilitado a discutir e</p><p>esclarecer questões técnicas dos produtos. O atendimento po-</p><p>derá ser feito por chat e telefone durante o horário comercial,</p><p>ou por meio de e-mail em outros períodos.</p><p>Através do domínio www.sindopower.com.br, os clientes</p><p>podem fazer consulta ao estoque disponível online, encomendar</p><p>os itens desejados em pequenas ou grandes quantidades, progra-</p><p>mar diferentes datas de entrega e beneficiar-se do desconto no</p><p>volume, bem como rastrear seus pedidos de compras e incluir</p><p>observações específicas nas notas fiscais. “Essa ferramenta serve</p><p>para trazer excelência ao nosso processo de relacionamento</p><p>comercial”, conclui Caram.</p><p>O software de controle para</p><p>os produtos Cognex.</p><p>Novo Receptor Super Regenerativo</p><p>RR40, da TeleControlli</p><p>A empresa anunciou o lançamento do novo receptor</p><p>miniaturizado RR40, de custo muito baixo.</p><p>As principais características desse novo produto são a</p><p>estabilidade de frequência ao longo do tempo e sua alta</p><p>confiabilidade. “Nós alcançamos este objetivo graças ao</p><p>uso da tecnologia de filme espesso em cerâmica, a um in-</p><p>dutor impresso em tela -“laser trimmed” (patenteado pela</p><p>TeleControlli) e ao alto nível de automação da produção.”</p><p>Ideal para funcionar em conjunto com nosso transmissor</p><p>RT40 (de alto desempenho e baixo custo) em todas as aplica-</p><p>ções com grande quantidade de peças e em todos os lugares</p><p>onde o preço e a performance sejam os focos principais.</p><p>Para maiores informações (MOQ, preços, funcionali-</p><p>dade), nosso staff técnico-comercial estará sempre à sua</p><p>disposição em www.telecontrolli.it.</p><p>14 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>automação</p><p>U</p><p>Augusto Heiss</p><p>Descubra como funcionam os</p><p>encoders, e tenha mais precisão</p><p>na mensuração de cursos e</p><p>velocidades.</p><p>Somente com pulsos elétricos,</p><p>saiba todos os dados do mo-</p><p>vimento de uma parte móvel.</p><p>Encoders</p><p>Saiba como funcionam os</p><p>sensores mais usados na</p><p>automação industrial</p><p>saiba mais</p><p>Como funcionam os Encoders</p><p>Mecatrônica Fácil 50</p><p>Encoders</p><p>Mecatrônica Atual 03</p><p>Sensores de Deslocamento</p><p>Saber Eletrônica 434</p><p>ma das formas mais tradicionais de controlar</p><p>cursos de partes móveis de máquinas, in-</p><p>dustriais ou não, é o sensor de fim de curso.</p><p>Normalmente é posicionado na extremidade</p><p>de barramentos e eixos e envia um sinal, ou</p><p>corta a corrente, ao ser acionado.</p><p>Existem vários tipos de sensores de fim</p><p>de curso: ópticos, magnéticos, capacitivos</p><p>e mecânicos. Cada</p><p>um tem suas vantagens</p><p>e desvantagens, mas todos estão limitados</p><p>a uma característica: eles apenas informam</p><p>quando determinada parte móvel chegou</p><p>ao sensor.</p><p>Eles não são capazes de monitorar o</p><p>processo do deslocamento, ou fornecer dados</p><p>que permitam controlar a velocidade. Não</p><p>é fácil saber, por exemplo, quando a parte</p><p>móvel citada está perto do final do curso</p><p>para reduzir sua velocidade e evitar impactos,</p><p>o que se traduziria em menor desgaste e até</p><p>em economia de energia.</p><p>Para alguns casos, uma régua potencio-</p><p>métrica é muito útil, porque é possível saber</p><p>exatamente a posição do objeto sobre o tempo,</p><p>porém, a aceleração da parte móvel que está</p><p>sendo deslocada altera-se constantemente,</p><p>querendo ou não. Para obter a posição exata,</p><p>sem precisar mudar a velocidade sempre, é</p><p>usado um sensor diferente, vamos abordá-lo</p><p>daqui pra frente.</p><p>Tenha muito mais precisão e informa-</p><p>ção para controlar uma parte móvel onde</p><p>o encoder está acoplado. O encoder pode</p><p>ser utilizado em muitos lugares e situações</p><p>diferentes como, por exemplo, no eixo do</p><p>motor, no posicionador da mesa de um</p><p>equipamento de ressonância magnética ou</p><p>também no motor de um automóvel (com</p><p>injeção eletrônica). Neste artigo, será explicado</p><p>o suficiente para entender o funcionamento</p><p>e ter uma noção para a escolha de encoders</p><p>para diferentes situações.</p><p>15 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>automação</p><p>F2. A leitura dos canais simultaneamente dá o sentido de rotação.</p><p>O que é um encoder?</p><p>O encoder é um sensor que converte um</p><p>movimento angular ou linear em uma série</p><p>de pulsos digitais elétricos, fornecendo para</p><p>o controlador (ex: CLP) dados suficientes</p><p>para transformá-los em algo útil para nós,</p><p>como posição, velocidade ou rpm.</p><p>A conversão desses movimentos em</p><p>pulsos elétricos é feita através da detecção</p><p>fotoelétrica, onde uma série de pulsos são</p><p>gerados pela passagem da luz em um disco</p><p>opaco, com várias aberturas transparentes. O</p><p>receptor detecta a luz enviada pelo emissor,</p><p>e também a falta de luz, gerando assim os</p><p>pulsos digitais (0 e 1).</p><p>Existem dois tipos de encoders, ambos</p><p>são similares porque usam a mesma forma</p><p>de detecção fotoelétrica e a sua construção</p><p>também é parecida. São chamados de en-</p><p>coders incrementais e absolutos.</p><p>Será explicado no decorrer do artigo o</p><p>funcionamento dos dois tipos de encoders.</p><p>Encoder Incremental</p><p>Esse tipo de encoder é o mais usado por</p><p>ser mais simples e ter um custo bem inferior</p><p>ao absoluto. As suas aplicações são diversas,</p><p>vemos na figura 1 o funcionamento básico</p><p>de um encoder incremental.</p><p>A posição do objeto móvel linear ou</p><p>angular sobre o qual o sensor está acoplado,</p><p>é obtida a partir da contagem dos pulsos</p><p>digitais. Um encoder rotativo gera uma</p><p>certa quantidade de pulsos elétricos por</p><p>volta (360o). Para descobrir a sua variação</p><p>angular, a cada pulso é feito um cálculo</p><p>lógico simples.</p><p>Variação angular = 360o / Número de</p><p>pulsos (preestabelecido em cada encoder)</p><p>Com um encoder de 50 Pulsos, teríamos:</p><p>Variação angular = 360o / 50 = 7,2o</p><p>Esta variação angular é chamada de</p><p>resolução do encoder.</p><p>Para encoders lineares é feito o mesmo</p><p>cálculo, mas leva em consideração a medida</p><p>da “régua” sobre o nº de pulsos.</p><p>Quando é obtida a posição de um objeto</p><p>móvel, rotatório ou linear, em vários pontos,</p><p>já temos dados suficientes para saber outras</p><p>grandezas em função do tempo como, por</p><p>exemplo, velocidade, rotação, frequência,</p><p>aceleração, etc. Até sem a ajuda de um</p><p>controlador para a transformação desses</p><p>dados, poderíamos, com alguns cálculos,</p><p>descobrir todas essas grandezas temporais.</p><p>Mas isso não será tratado neste artigo.</p><p>F1. Funcionamento básico do sensor</p><p>incremental.</p><p>F3. Representação gráfica das ondas</p><p>quadráticas dos 3 canais.</p><p>Existe outra informação importante</p><p>quando se trata do controle de objetos</p><p>móveis, qual o sentido da rotação (horário/</p><p>anti-horário) ou da direção (esquerda/direita).</p><p>Ambos o sentidos são descobertos do mesmo</p><p>modo, abordaremos logo adiante sobre ele.</p><p>Sentido de Rotação</p><p>Observe a figura 2, o encoder incre-</p><p>mental fornece simultaneamente dois pulsos</p><p>quadrados defasados em 90o, havendo dois</p><p>sensores fotoelétricos para cada trilha (ou</p><p>canal). Um dos canais enviará o sinal antes,</p><p>comparando-se os dois, é possível descobrir</p><p>o sentido da rotação.</p><p>Pode haver também somente uma trilha</p><p>de dentes no disco, mas com 2 sensores</p><p>fotoelétricos, um ao lado do outro. Depen-</p><p>dendo do tempo de reposta de cada sensor,</p><p>será descoberto o sentido da rotação. Ainda</p><p>teremos os canais A e B conforme a figura</p><p>2, então, o valor de saída enviado ao con-</p><p>trolador será o mesmo, apesar da construção</p><p>do encoder ser diferente.</p><p>É possível concluir que na leitura em um</p><p>canal individualmente é dada a posição, já</p><p>nos dois canais simultaneamente, também</p><p>o sentido de rotação.</p><p>Lembramos ainda que na maioria dos</p><p>encoders incrementais é encontrado um</p><p>terceiro canal de leitura.</p><p>Ponto Zero ou Absoluto</p><p>Veja os três canais na figura 3, agora</p><p>aparece o “C”, conhecido como ponto zero ou</p><p>absoluto. Ele determina a origem do encoder,</p><p>a única posição que é possível descobrir sem</p><p>a contagem de pulsos. Em caso de queda</p><p>de tensão, o encoder voltará à posição zero.</p><p>Em uma impressora é utilizado um encoder</p><p>incremental linear; assim que ela é ligada,</p><p>essa “régua” precisa achar o ponto zero, e</p><p>então ficar pronta para algum comando</p><p>de impressão.</p><p>16 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>automação</p><p>MA</p><p>Decimal Binário Gray</p><p>0 0000 0000</p><p>1 0001 0001</p><p>2 0010 0011</p><p>3 0011 0010</p><p>4 0100 0110</p><p>5 0101 0111</p><p>6 0110 0101</p><p>7 0111 0100</p><p>8 1000 1100</p><p>9 1001 1101</p><p>10 1010 1111</p><p>11 1011 1110</p><p>12 1100 1010</p><p>13 1101 1011</p><p>14 1110 1001</p><p>15 1111 1000</p><p>Single Turn Multi Turn</p><p>4096 posições</p><p>(12 bits)</p><p>4096 posições /</p><p>16 voltas (16 bits)</p><p>8192 posições</p><p>(13 bits)</p><p>8192 posições /</p><p>20 voltas (20 bits)</p><p>16384 posições</p><p>(14 bits)</p><p>16384 posições /</p><p>4096 voltas (24 bits)</p><p>A leitura do canal C, além de ser usada</p><p>como ponto de origem e dando ao eixo ou</p><p>objeto móvel um começo e fim no seu curso,</p><p>por ser uma referência, é utilizada pelo contro-</p><p>lador como suporte na contagem de pulsos.</p><p>Encoder Absoluto</p><p>O encoder absoluto é similar ao incre-</p><p>mental, porém, este sensor possui vários</p><p>sensores fotoelétricos onde suas leituras</p><p>combinadas formam um código “binário”</p><p>para cada posição, veja a figura 4.</p><p>Não é necessária a contagem dos pulsos</p><p>para descobrir a posição, porque elas são</p><p>distintas entre si; consequentemente, quedas</p><p>de tensões não alteram a real posição do</p><p>sensor como no encoder incremental.</p><p>Então, se todas as posições possuem o</p><p>seu próprio código, a leitura das posições</p><p>ficaria de acordo com a tabela 1.</p><p>Note que não há somente a coluna de</p><p>nos binários, mas também uma chamada</p><p>de código gray. Ela é muito útil em au-</p><p>tomação, e principalmente para encoders</p><p>absolutos (box).</p><p>Uma outra similaridade entre os enco-</p><p>ders incrementais e absolutos é o cálculo</p><p>da resolução, utiliza-se o mesmo. Mas, a</p><p>sua resolução pode ser definida em uma</p><p>revolução (single turn) ou várias (multi turn).</p><p>O encoder single turn, conforme o</p><p>nome já diz, percorre todas as posições em</p><p>uma volta, e o multi turn, realiza todas as</p><p>combinações possíveis em mais que uma</p><p>revolução, veja a tabela 2.</p><p>Para fazer isso, além do código para cada</p><p>posição, também há outro para identificar</p><p>cada revolução completa, possibilitando ter</p><p>um controle ainda mais amplo do movimento.</p><p>Um encoder absoluto pode ser muito</p><p>útil onde é preciso ter um controle complexo</p><p>da posição.</p><p>Conclusão</p><p>Existem diversos tipos de encoders</p><p>cuja aplicação depende simplesmente dos</p><p>objetivos, ou seja, da definição na medida</p><p>da posição e da velocidade e ainda do tipo</p><p>de comunicação que deve ser feita com o</p><p>circuito de controle.</p><p>Há ainda uma grande quantidade de</p><p>informações sobre os encoders que não fo-</p><p>ram explicadas nesse artigo, porém, com as</p><p>abordadas já é possível ter uma base de seu</p><p>funcionamento, o que ajudará na escolha</p><p>do sensor.</p><p>FA. Disco codificado de um encoder absoluto.</p><p>T2. Os três</p><p>tipos de resolução Single</p><p>turn e Multi turn do encoder absoluto.</p><p>T1. As posições de um encoder absoluto.</p><p>F4. Funcionamento básico de um sensor absoluto.</p><p>Código Gray</p><p>Em números binários, cada passo pode</p><p>alterar vários bits, só para representar</p><p>um número sucessivo ou antecedente. A</p><p>quantidade de esforço e de erros que um</p><p>controlador tem para ler a variação cons-</p><p>tante de bits, é grande! Em lugares onde</p><p>é preciso enviar dados digitais a todo</p><p>momento, basta utilizar o código gray.</p><p>A diferença do código Gray para o binário</p><p>é que na passagem de um valor para</p><p>17 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>automação</p><p>FC. Circuito lógico para a transformação do</p><p>código gray para binário.FB. Circuito lógico para a transformação do código binário para gray.</p><p>outro, muda apenas um bit. Por exemplo,</p><p>na passagem de 7 para 8 muda apenas</p><p>o primeiro dígito, já no código binário</p><p>mudam 4 bits, este exemplo é visto na</p><p>tabela 1. Veja também a figura A.</p><p>A ideia de usar esse tipo de codificação</p><p>vem do tempo em que os circuitos digitais</p><p>ainda usavam válvulas e contadores eletro-</p><p>magnéticos. As válvulas consumiam uma</p><p>grande quantidade de energia, assim como</p><p>a comutação de contadores. Então, picos</p><p>de consumo eram gerados na passagem</p><p>de 0111111 para 100000, quando vários</p><p>relés eram fechados e abertos ao mesmo</p><p>tempo. O pico de EFM (força contra-</p><p>-eletromotriz) gerado podia causar sérias</p><p>instabilidades ao circuito.</p><p>Para transformar código binário em gray</p><p>e vice-versa, é usado a porta lógica XOR,</p><p>observe a figura B.</p><p>Na parte inferior esquerda da figura, há um</p><p>ótimo exemplo para a transformação do</p><p>número decimal 13, de binário para gray.</p><p>Basta seguir as regras da porta XOR.</p><p>A transformação do código gray para</p><p>binário, consequentemente, é o inverso,</p><p>veja a figura C.</p><p>Em aplicações que é importante enviar</p><p>dados a cada instante, é uma grande van-</p><p>tagem mudar somente 1 bit por vez.</p><p>http://www.metaltex.com.br</p><p>http://www.metaltex.com.br</p><p>18 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>automação</p><p>O</p><p>Filipe Pereira</p><p>Nesta primeira parte do artigo “Automatismos</p><p>Eletromecânicos” serão apresentados os principais</p><p>automatismos analógicos e digitais encontrados</p><p>na indústria, com destaque especial para os</p><p>Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) e</p><p>as Ações de Controle mais utilizadas</p><p>Automatismos</p><p>Eletromecânicos</p><p>Parte 1</p><p>saiba mais</p><p>Entenda os CLPs</p><p>Mecatrônica Fácil 49</p><p>CLPs e Programação Hardware</p><p>Mecatrônica Atual 41</p><p>Programação de um CLP Modos de</p><p>programação</p><p>Mecatrônica Atual 46</p><p>O funcionamento da memória de</p><p>um CLP</p><p>Mecatrônica Atual 42</p><p>Linguagem de Programação de</p><p>Robôs</p><p>Mecatrônica Atual 16</p><p>conceito de controle é extraordinariamen-</p><p>te amplo, abarcando desde um simples</p><p>interruptor que controla a ação de acender</p><p>uma lâmpada, uma válvula de regulação</p><p>de passagem de vapor numa tubulação,</p><p>ou no mais complexo processo em podem</p><p>participar redes de autômatos programáveis.</p><p>Em toda a sua amplitude pode-se definir</p><p>um sistema de controle como:</p><p>“Conjunto de componentes físicos conec-</p><p>tados de tal forma que ele possa comandar,</p><p>dirigir ou regular a si mesmo, ou a outro</p><p>sistema”.</p><p>O campo da engenharia da automatização</p><p>restringe-se ao conceito de comando, direção</p><p>ou regulação dinâmica (ou ativa) de um</p><p>processo. Trata-se, então, de manipulação</p><p>indireta das variáveis de um sistema deno-</p><p>minado “processo” através de outro chamado</p><p>“sistema de controle”. Veja as figuras 1 e 2.</p><p>Sistemas de Controle</p><p>Como esboçamos inicialmente na intro-</p><p>dução, o objetivo de um sistema de controle é</p><p>controlar a resposta de um processo sem que</p><p>o operador intervenha de forma direta sobre</p><p>os seus elementos de saída (do processo). O</p><p>operador manipula unicamente os valores</p><p>desejados denominados de Set-point ou valor</p><p>de referência, porque o sistema de controle</p><p>através dos seus atuadores (ou acionamen-</p><p>tos) se encarrega de controlar as saídas. O</p><p>sistema de controle opera normalmente com</p><p>comandos de baixa potência, chamadas</p><p>genericamente de sinais, resultando das</p><p>suas ações o controle real e regulação da</p><p>potência associada ao processo.</p><p>O conjunto do sistema de controle e</p><p>acionamentos limita-se a ser compreendido</p><p>como um conversor de potência, que executa</p><p>as ordens dadas através dos valores desejados</p><p>ou de Set-point. Este tipo de sistema de con-</p><p>trole denomina-se de anel aberto ou malha</p><p>aberta, porque não recebe nenhum tipo de</p><p>informação do estado ou comportamento</p><p>do processo fabril.</p><p>“Um sistema de Malha aberta é aquele</p><p>em que a ação de controle é independente</p><p>do/dos sinais de saída” (figura 3).</p><p>O que se torna mais comum é o fato</p><p>de o sistema de controle se encarregar de</p><p>tomar algumas decisões, que antecipam</p><p>determinados comportamentos do processo,</p><p>passando assim a constituir-se como sistemas</p><p>automáticos de controle.</p><p>Para isso é necessário a existência de</p><p>sensores que detectam o comportamento</p><p>do processo em causa e de um conjunto de</p><p>interfaces que adaptam os sinais dos sensores</p><p>às entradas do sistema de controle.</p><p>19 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>automação</p><p>F1. Manipulação das variáveis do Processo pelo Sistema de Controle.</p><p>F2. Exemplar de um Sistema de Controle (CLP) para um Processo industrial.</p><p>F3. Sistema de malha aberta.</p><p>F4. Sistema de malha fechada.</p><p>Este tipo de sistemas denomina-se “sis-</p><p>temas de anel fechado, ou malha fechada”,</p><p>e a sua estrutura mostra claramente uma</p><p>cadeia aberta e um retorno de realimen-</p><p>tação, formando o que se designa por anel</p><p>de controle.</p><p>“Um sistema de controle de anel ou</p><p>malha fechada, é aquele em que a ação de</p><p>controle é de certo modo dependente do/</p><p>dos sinais de saída” (figura 4).</p><p>Automatismos Analógicos</p><p>e Digitais</p><p>Segundo a natureza dos sinais que inter-</p><p>vêm num processo, os sistemas de controle</p><p>podem ser divididos nos seguintes grupos:</p><p>•	Sistemas analógicos;</p><p>•	Sistemas digitais;</p><p>•	Sistemas híbridos analógico – digitais.</p><p>Os sistemas analógicos trabalham com</p><p>sinais do tipo contínuo, com uma margem</p><p>de variação determinada. Alguns sinais</p><p>só podem representar variáveis físicas do</p><p>processo (pressão, temperatura, velocida-</p><p>de, caudal, etc.) mediante uma tensão ou</p><p>corrente proporcional ao valor da variável</p><p>do processo medida (0 a 10 V, -10 a + 10</p><p>V, 4 a 20 mA, etc.)</p><p>Os sistemas digitais que trabalham com</p><p>sinais tudo ou nada (ligado/desligado, on/</p><p>off), são muitas vezes chamados também</p><p>de variáveis digitais binárias, só podendo</p><p>representar os seguintes estados ou níveis:</p><p>•	Aberto ou fechado;</p><p>•	Condução ou não condução;</p><p>•	Maior ou menor.</p><p>Veja a figura 5.</p><p>Estes níveis ou estados só podem re-</p><p>presentar variáveis lógicas ou bits, cujo</p><p>valor pode tomar unicamente o estado “1”</p><p>ou “0”, empregando a notação binária da</p><p>álgebra de Boole.</p><p>Dentro dos sistemas digitais deve-se</p><p>distinguir dois grupos: os que trabalham</p><p>variáveis de um só bit, denominados habitu-</p><p>almente por automatismos lógicos e aqueles</p><p>que processam sinais de vários bits (8, 10,</p><p>12, 16 ou 32 bits) que são utilizados para</p><p>representar valores numéricos de variáveis,</p><p>contendo temporizadores, contadores, etc.</p><p>A estes últimos costuma-se denominar</p><p>habitualmente pela designação de automa-</p><p>tismos digitais. Os sistemas atuais com um</p><p>certo grau de complexidade, em particular</p><p>os autômatos programáveis (CLPs), são</p><p>quase sempre hibrídos, ou seja, sistemas</p><p>20 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>automação</p><p>que processam ao mesmo tempo sinais</p><p>analógicos e digitais.</p><p>No entanto, a unidade de controle é</p><p>totalmente digital e baseada num micro-</p><p>processador (ou microcontrolador) que</p><p>comporta a capacidade de cálculo necessária</p><p>para tratar sinais digitais e/ou analógicos.</p><p>Em virtude de grande parte dos sinais do</p><p>processo possuírem uma evolução do tipo</p><p>analógica, as interfaces com o autômato pro-</p><p>gramável (CLP) devem realizar uma conversão</p><p>analógico-numérica, chamada normalmente</p><p>de conversão analógico – digital (A/D), para</p><p>que os sinais possam ser tratados pela unidade</p><p>de controle. Pode também ser necessário</p><p>dispor de sinais analógicos de saída para</p><p>determinados</p><p>indicadores, ou para o controle</p><p>de determinados servos-sistemas externos.</p><p>Neste caso, o sistema de controle deve</p><p>dispor também de interfaces capazes de</p><p>efetuar a transferência de sinais analógicos</p><p>a partir dos valores numéricos obtidos pela</p><p>unidade de controle, denominando-se este</p><p>processo de conversão digital – analógica</p><p>(D/A).</p><p>Automatismos Cabeados</p><p>e Programáveis</p><p>É possível classificar os sistemas de</p><p>controle, segundo o tipo de tecnologia que</p><p>utilizam para trabalhar com os automatis-</p><p>mos. Estamos então falando dos sistemas</p><p>de controle dos grandes grupos:</p><p>-Sistemas cabeados;</p><p>-Sistemas programáveis.</p><p>Os primeiros (sistemas cabeados) re-</p><p>alizam uma função de controle fixa, que</p><p>depende dos componentes que o formam e</p><p>da maneira como foram interligados. Deste</p><p>modo, a única forma de alterar a função de</p><p>controle é modificando os seus componentes</p><p>ou então, a forma de os interligar.</p><p>Os sistemas programáveis, por outro lado,</p><p>podem realizar as mais distintas funções de</p><p>controle sem alterar a sua configuração física,</p><p>modificando unicamente o programa de</p><p>controle contido no autômato programável</p><p>(CLP). Veja a tabela 1.</p><p>Dentro dos automatismos que utilizam</p><p>os sistemas programáveis, referimo-nos ex-</p><p>clusivamente aos Autômatos Programáveis</p><p>ou Controladores Lógicos Programáveis</p><p>(CLPs). Nestes, o termo programável tem</p><p>de ser interpretado como programável pelo</p><p>usuário, com o qual se obtém os benefícios de</p><p>uma equipe multifunções com um hardware</p><p>padrão. Nas tabelas apresentadas a seguir,</p><p>podem-se observar algumas características,</p><p>vantagens e inconvenientes dos autômatos</p><p>programáveis (CLPs) em relação aos sistemas</p><p>cabeados e em relação aos equipamentos</p><p>de programa fixo (ou de lógica à medida).</p><p>Controlador Lógico</p><p>Prográmavel - CLP</p><p>Podemos definir a um Autômato Progra-</p><p>mável ou Controlador Lógico Programável</p><p>- CLP como:</p><p>Um equipamento eletrônico programável</p><p>pelo usuário em linguagem não informática,</p><p>e que se destina a controlar, dentro de um</p><p>ambiente industrial, máquinas ou processos</p><p>lógicos e/ou sequenciais.</p><p>Observe as tabelas 2 e 3.</p><p>F5. Os Sistemas de Controle podem ser Analógicos, Digitais ou Híbridos A/D.</p><p>F6. Exemplo de Automatismo Lógico para controle de máquina trituradora de rocha.</p><p>Características Sistema Cabeado Autômato Prográmavel</p><p>Flexibilidade de adaptação ao processo Baixo Alto</p><p>Hardware standard para aplicações distintas Não Sim</p><p>Possibilidades de ampliação Baixa Alto</p><p>Interconexões e cabeamento exterior Muito Pouco</p><p>Tempo de desenvolvimento do projecto Largo Curto</p><p>Possibilidades de modificação Difícil Fácil</p><p>Manutenção Difícil Fácil</p><p>Ferramentas para testes Não Sim</p><p>Stocks de manutenção Médios Baixos</p><p>Modificações sem parar o processo (online) Não Sim</p><p>Custo para pequenos trabalhos Alto Baixo</p><p>Estruturação em blocos independentes Difícil Fácil</p><p>T1. Características dos Automatismos Cabeados e Programáveis.</p><p>21 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>automação</p><p>Quanto ao ponto de vista do papel do</p><p>CLP nos sistemas de controle, ele constitui</p><p>a unidade de controle, incluindo total ou</p><p>parcialmente as interfaces com os sinais do</p><p>processo. Por outro lado, constitui-se como</p><p>um sistema de hardware standard, com</p><p>capacidade de conexão direta aos sinais do</p><p>campo (níveis de tensão ou corrente indus-</p><p>triais, transdutores e periféricos eletrônicos)</p><p>e programável pelo usuário.</p><p>Na indústria os CLPs podem cumprir</p><p>as seguintes funções:</p><p>•	Substituir as lógicas cabeadas, a</p><p>relés‚ pneumática, hidráulica, digital</p><p>eletrônica com circuitos integrados,</p><p>para o comando de motores elétricos</p><p>e máquinas que possuem cilindros</p><p>pneumáticos e hidráulicos controlados</p><p>por eletroválvulas;</p><p>•	Substituir temporizadores e contadores</p><p>eletromecânicos e eletrônicos;</p><p>•	Efetuar processos de controle de Anel</p><p>ou malha fechada e/ou aberta;</p><p>•	Atuar como interface de um compu-</p><p>tador - processo de fabricação;</p><p>•	Efetuar diagnósticos de falha e alarme;</p><p>•	Regular dispositivos ou equipamentos</p><p>remotos a partir de um ponto da</p><p>fábrica e que se situam em ambientes</p><p>perigosos;</p><p>•	Reduzir custos de fabricação.</p><p>Uma classificação primária dos CLPs</p><p>pode ser realizada através de dois tipos de</p><p>fatores, a saber:</p><p>•	Quantitativos;</p><p>•	Qualitativos.</p><p>Os fatores quantitativos classificam os</p><p>CLPs em função do número de sinais de</p><p>entrada e de saída que são capazes de mani-</p><p>pular, enquanto que os fatores qualitativos,</p><p>os classificam segundo a complexidade</p><p>de operações que são capazes de realizar.</p><p>Entende-se por sinais de entrada, o con-</p><p>junto de valores desejados (set-point) e de</p><p>realimentações (Sensores, transdutores ou</p><p>transmissores) em que se dá o processo de</p><p>aquisição (entrada) pelo autômato. Sinais</p><p>de saída serão, então, o conjunto de sinais</p><p>de controle enviados (ações do programa</p><p>de controle) pelo CLP. Tanto os sinais de</p><p>entrada como os de saída, podem ser sinais</p><p>analógicos e/ou digitais.</p><p>O hardware de um CLP possui um</p><p>conjunto de características standard, pos-</p><p>suindo como característica fundamental o</p><p>fato de ser modular. O conceito de modular</p><p>indica que o hardware está fragmentado</p><p>em partes que se podem interligar e que</p><p>permitem configurar um sistema à medida</p><p>das necessidades.</p><p>Também, existem autômatos compactos</p><p>que possuem uma unidade de controle e</p><p>um mínimo de entradas e saídas e estão</p><p>capacitados para um conjunto de unidades</p><p>de expansão previstas e que lhes permitem</p><p>ampliar consideravelmente o número en-</p><p>tradas/saídas.</p><p>A tabela 4 seguinte resume algumas ca-</p><p>racterísticas dos CLPs modulares e compactos.</p><p>Em certos tipos de CLPs existe a pos-</p><p>sibilidade de escolher entre vários tipos de</p><p>CPUs adaptados à tarefa que se deseja realizar</p><p>ou até incluir múltiplas CPUs trabalhando</p><p>em paralelo nas tarefas distintas a executar.</p><p>Assim, as possibilidades de opção ou escolha,</p><p>tanto em capacidade para um processo,</p><p>como no número de entradas/saídas, são</p><p>muito amplas.</p><p>Esta adaptabilidade tem progredido</p><p>ultimamente com base na concepção e no</p><p>conceito da inteligência distribuída (sistemas</p><p>de controle distribuído - D.C.S.), graças ao</p><p>desenvolvimento das comunicações entre</p><p>autômatos e redes de autômato-computador.</p><p>Esta técnica substitui o “grande autômato”,</p><p>com muitas entradas/saídas controladas por</p><p>uma única CPU, por vários autômatos, com</p><p>um número menor de E/S, conectados em</p><p>rede e controlando cada ponto ou seção de</p><p>um processo sob o controlo de uma CPU</p><p>central. Veja a tabela 5.</p><p>A tendência atual, nos controles de</p><p>processos complexos, baseia-se em utilizar</p><p>autômatos em rede como periféricos de</p><p>Características Sistema de Relés Sistema Cabeado Autômato Programável</p><p>Volume Alto Baixo Baixo</p><p>Consumo Alto Baixo Baixo</p><p>Velocidade Baixo Alto Médio</p><p>Interconexões com vários processos Difícil Difícil Fácil</p><p>Desgaste Alto Baixo Baixo</p><p>Robustez Alto Baixo Baixo</p><p>Ampliação Muito difícil Difícil Fácil</p><p>Custo por variável interna Alto Médio Baixo</p><p>Custos para E/S > 15:</p><p>Pequenas séries</p><p>Grandes séries</p><p>Alto</p><p>Alto</p><p>Médio</p><p>Baixo</p><p>Baixo</p><p>Médio</p><p>Manutenção por pessoal especializado Pouco Muito Médio</p><p>Stocks de manutenção Pouco Muito Médio</p><p>Características Sistemas de Relés Sistema Cabeado Autômato Programável</p><p>Lógica combinatória Sim Sim Sim</p><p>Lógica sequencial Limitada Sim Sim</p><p>Intruções aritméticas Não Sim Sim</p><p>Reguladores Não Sim Sim</p><p>Textos Não Sim Sim</p><p>Gráficos Não Sim Sim</p><p>Comunicações Não Sim Sim</p><p>Tomada de decisões Baixo nível Sim Sim</p><p>Software standard Não Não Sim</p><p>Autômatos Compactos</p><p>Modulares</p><p>CPU Unica Várias CPUs</p><p>Nº de CPU 1 Central 1 Central 1 Central + Dedicadas</p><p>Nº de entradas/saídas 8 a 256 128 a 1.024 >1.024</p><p>Conjunto de Instruções 100</p><p>Passos de programação</p><p>Único Inteligência Distribuída</p><p>Capacidade de processamento Boa Ótima</p><p>Estruturação em blocos Boa Ótima</p><p>Facilidade de manutenção Boa Ótima</p><p>Disponibilidade do sistema a avarias locais Baixa Alta</p><p>Cabeado Grande Reduzido</p><p>Modularidade Pouca Muita</p><p>Custo de instalação Ótimo Bom</p><p>Possibilidades de modificação e ampliação Boas Ótimas</p><p>Acesso a recursos compartilhados Rápido Mais Lento</p><p>Rapidez de processamento Bom Ótimo</p><p>T5. Inteligência distribuída nos CLPs industriais atuais.</p><p>um processador, com o qual se combinam</p><p>a potência de cálculo do processador e a</p><p>facilidade de efetuar interfaces standard que</p><p>o autômato dispõe como características-base.</p><p>O sistema de controle resultante desta com-</p><p>binação possibilita as seguintes prestações:</p><p>•	Sistema programável com una grande</p><p>potência de cálculo;</p><p>•	Software standard para manipulação</p><p>de dados e gestão da produção;</p><p>•	Interfaces standard do processador</p><p>para estações gráficas, utilizadas para</p><p>monitorizar o processo;</p><p>•	Controle descentralizado com inteli-</p><p>gência distribuída, sem interromper</p><p>todo o processo quando houver falha</p><p>do controle central;</p><p>•	Sistemas de comunicação standards</p><p>do tipo LAN ou WAN;</p><p>•	Facilidade de interface com o Processo;</p><p>•	Manutenção fácil por seções;</p><p>•	Disponibilidade de ferramentas de</p><p>teste e manutenção;</p><p>•	Possibilidade de visualizar o processo</p><p>em tempo real;</p><p>•	Programação fácil em nível de seções;</p><p>•	Flexibilidade para realizar modifica-</p><p>ções/alterações.</p><p>Automatismos Lógicos</p><p>Os automatismos lógicos podem ser</p><p>divididos em duas grandes categorias:</p><p>combinatórios e sequenciais.</p><p>Um sistema combinatório é aquele em</p><p>que as suas saídas dependem unicamente do</p><p>estado das suas entradas, com total inde-</p><p>pendência do estado inicial de partida das</p><p>entradas. O nome indica a forma como as</p><p>variáveis de saída dependem exclusivamente</p><p>da combinação das variáveis de entrada que</p><p>se apliquem.</p><p>Um sistema sequencial, por sua vez,</p><p>é aquele em que as suas saídas dependem</p><p>das variáveis de entrada e do próprio estado</p><p>inicial do sistema. A denominação de sistema</p><p>sequencial indica que o valor das saídas de-</p><p>pende dos estados das entradas e da sequência</p><p>anterior dos estados nas mesmas entradas.</p><p>De um ponto de vista estrutural, os</p><p>sistemas sequenciais são formados por uma</p><p>interconexão de blocos combinatórios,</p><p>aparecendo no entanto nestes um elemento</p><p>novo, uma variável interna que se introduz</p><p>novamente como entrada. Este tipo de</p><p>variáveis internas fazem com que a resposta</p><p>do sistema já não dependa exclusivamente</p><p>das entradas, mas que dependa também do</p><p>estado da variável interna, pelo que se podem</p><p>chamar de variáveis de estado.</p><p>Apresenta-se o seguinte exemplo de um</p><p>automatismo lógico, onde se pretende en-</p><p>contrar as equações lógicas para um sistema</p><p>de controle de uma máquina trituradora de</p><p>rocha, como se pode observar na figura 6.</p><p>As especificações do sistema são as</p><p>seguintes:</p><p>•	O motor M3 dá a partida através do</p><p>interruptor M;</p><p>•	O motor M2 parte sempre que M3</p><p>estiver funcionando ( em movimento);</p><p>•	O motor M1 dá a partida se M2 está</p><p>em movimento, e se não é detectada</p><p>sobrecarga na máquina trituradora</p><p>(relé R1 com um contato normal-</p><p>mente fechado).</p><p>Cada motor está protegido por um relé</p><p>térmico: RT1, RT2 e RT3, respectivamente.</p><p>O contato do relé térmico estará normalmente</p><p>fechado se não houver sobrecarga.</p><p>Deve soar um alarme sonoro se M1 estiver</p><p>em movimento e se M2 ou M3 param, e</p><p>também se M2 está em movimento e M3 para.</p><p>As fases do desenho e do planejamento</p><p>das condições são as seguintes:</p><p>a) Identificação de entradas e saídas</p><p>do sistema;</p><p>Entradas Saída</p><p>M RT3 K3</p><p>0 0 0</p><p>0 1 0</p><p>0 1 0</p><p>1 1 1</p><p>Entradas Saída</p><p>K3 RT2 R1 K2</p><p>0 0 0 0</p><p>0 0 1 0</p><p>0 1 0 0</p><p>0 1 1 0</p><p>1 0 0 0</p><p>1 0 1 0</p><p>1 1 0 0</p><p>1 1 1 1</p><p>Entradas Saída</p><p>K3 K2 RT1 K1</p><p>0 0 0 0</p><p>0 0 1 0</p><p>0 1 0 0</p><p>0 1 1 0</p><p>1 0 0 0</p><p>1 0 1 0</p><p>1 1 0 0</p><p>1 1 1 1</p><p>Entradas Saída</p><p>K1 K2 K3 AL</p><p>0 0 0 0</p><p>0 0 1 0</p><p>0 1 0 1</p><p>0 1 1 0</p><p>1 0 0 1</p><p>1 0 1 1</p><p>1 1 0 1</p><p>1 1 1 0</p><p>b) Efetuar uma tabela da verdade para</p><p>cada saída;</p><p>c) Deduzir as equações lógicas;</p><p>d) Deduzir o esquema cabeado, ou o</p><p>programa do automatismo.</p><p>Veja as tabelas-verdades para cada uma</p><p>das saídas lógicas do sistema na tabela 6.</p><p>As equações lógicas para cada saída são:</p><p>A partir das equações lógicas, a imple-</p><p>mentação depende da tecnologia de controle</p><p>com a qual se pretende construir o automa-</p><p>tismo: contatos eléctricos, pneumática, com</p><p>portas lógicas, autômato programável, etc.</p><p>T6. Tabelas verdades para cada saída lógica.</p><p>23 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>automação</p><p>F7. Diagrama de Blocos de um Sistema de Controle realimentado.</p><p>Ações de Controle</p><p>Os sistemas realimentados de controle,</p><p>como foi mostrado até aqui, podem ser re-</p><p>presentados por um gráfico que se denomina</p><p>diagrama de blocos (figura 7).</p><p>Em particular, os sistemas de controle de</p><p>malha/anel fechado (ou com realimentação)</p><p>podem ser representados por um diagrama</p><p>de blocos, tal como se indica nessa figura.</p><p>Nesse diagrama, podem-se observar blocos</p><p>distintos ou etapas dos seus constituintes:</p><p>•	G1: Controlador;</p><p>•	G2: Elemento final de controle, ou</p><p>atuador;</p><p>•	G3: Processo a controlar;</p><p>•	H: Transdutor ou Sensor.</p><p>O bloco do controlador compara o valor</p><p>efetivo da saída de um processo com o valor</p><p>desejado ou de referência (set-point), gerando</p><p>assim um sinal de erro ou corretivo e o sinal</p><p>de controle. A forma, pela qual, o sistema de</p><p>controle produz o sinal de controle recebe</p><p>o nome de ação de controle. As ações de</p><p>controle mais comuns são quatro:</p><p>•	Controle de 2 posições: ON/OFF;</p><p>•	Controle Proporcional + Integral: PI</p><p>•	Controle Proporcional + Derivativo:</p><p>PD;</p><p>•	Controle Proporcional + Integral +</p><p>Derivativo: PID.</p><p>Controle de duas</p><p>Posições: ON/OFF</p><p>Nos sistemas de controle de duas posições,</p><p>o elemento acionador tem somente duas</p><p>posições fixas, que normalmente são ligado</p><p>e desligado (conectado e desconectado, on/</p><p>off). Este tipo de controle é relativamente</p><p>simples e econômico, e é por ele que passam</p><p>numerosos casos tanto de controles indus-</p><p>triais como de dispositivos domésticos ou</p><p>de consumo (figura 8).</p><p>Se m(t) é o sinal de controle e e(t) o sinal</p><p>de erro, ter-se-á o seguinte:</p><p>http://www.sabereletronica.com.br</p><p>http://www.sabereletronica.com.br</p><p>http://www.patola.com.br</p><p>24 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>automação</p><p>Eng.º Filipe Pereira</p><p>Diretor do Curso de Eletrônica, Automação</p><p>e Computadores - Escola Sec. D. Sancho I -</p><p>Departamento Eletrotécnica</p><p>E-mail: filipe.as.pereira@gmail.com</p><p>www.prof2000.pt/users/fasp.esds1</p><p>F11. Sinal de Saída no Controle PID.</p><p>Controle Proporcional +</p><p>Integral: PI</p><p>A ação de controle PI é definida pela</p><p>seguinte equação:</p><p>Onde, Kp representa o ganho propor-</p><p>cional e Ti a constante de tempo integral. A</p><p>ação de controle PI recebe, às vezes, o nome</p><p>de controle de reposição por integração,</p><p>afetando principalmente a resposta temporal</p><p>em regime permanente (figura 9).</p><p>Controle Proporcional +</p><p>Derivativo: PD</p><p>A ação de controle PD é definida pela</p><p>seguinte equação:</p><p>MA</p><p>Em que Kp representa o ganho propor-</p><p>cional e Td a constante de tempo derivativa.</p><p>A ação de controle PD recebe, por vezes, o</p><p>nome de controle por velocidade afetando</p><p>principalmente a resposta temporal em regime</p><p>transitório. Observe esse gráfico na figura 10.</p><p>Controle Proporcional +</p><p>Integral + Derivativo: PID</p><p>A ação de controlo PID é definida pela</p><p>seguinte expressão:</p><p>Onde, Kp representa o ganho propor-</p><p>cional, Ti a constante de tempo integral e</p><p>Td a constante de tempo derivativa. A ação</p><p>de controle PID combina a características</p><p>dos controles PI e PD, enquanto resposta</p><p>temporal em regime permanente e transitório</p><p>(figura 11).</p><p>F10. Sinal de Saída no Controle PD.</p><p>F9. Sinal de Saída no Controle PI.</p><p>Conclusão</p><p>Esperamos que tenha ficado clara a</p><p>abordagem dos principais automatismos</p><p>analógicos e digitais (cabeados ou programá-</p><p>veis) encontrados na indústria atualmente.</p><p>Na segunda parte deste artigo, veremos</p><p>o método que se emprega para descrever o</p><p>comportamento dos sistemas de controle de</p><p>forma independente da tecnologia com os</p><p>quais estão associados. Também veremos um</p><p>outro método para o estudo das situações</p><p>possíveis de movimento e parada que se</p><p>podem encontrar na parte operativa de um</p><p>processo e as formas de evoluir de umas para</p><p>outras. Não perca!</p><p>F8. Sinal de Saída no Controle ON-OFF.</p><p>26 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>manutenção</p><p>Marcos Mozart Carceles de Faria</p><p>A</p><p>Este artigo apresenta os resultados positivos alcançados na Re-</p><p>dução do Índice de Motores Elétricos Queimados na empresa</p><p>Suzano Papel e Celulose, após a implantação da Metodologia</p><p>Seis Sigma na planta industrial da Unidade Suzano</p><p>Redução do Índice</p><p>de Queima de</p><p>Motores Elétricos</p><p>saiba mais</p><p>Como preservar motores elétricos</p><p>dentro do parque fabril</p><p>Mecatrônica Atual 32</p><p>Seleção e Aplicação de Motores</p><p>Elétricos - Apostila</p><p>RAMOS, M. C. São Paulo, 1998</p><p>Manual de Motores Elétricos</p><p>Weg Motores Ltda. Jaraguá do Sul,</p><p>2008</p><p>Máquinas elétricas girantes -</p><p>Parte 1: Motores de indução</p><p>trifásicos - Ensaios. NBR 5383-1</p><p>Máquinas elétricas girantes –</p><p>Motores de indução - Parte 1:</p><p>Trifásicos. NBR 17094-1</p><p>Máquinas de corrente contínua</p><p>– ensaios gerais. NBR 5165</p><p>Associação Brasileira de Normas</p><p>Técnicas. Rio de Janeiro.</p><p>Treinamento Green-Belt</p><p>Suzano Papel e Celulose</p><p>s intercorrências que envolvem problemas em</p><p>motores elétricos são várias, mas a situação</p><p>mais grave é quando um motor se queima, ou</p><p>seja, sofre total incapacidade de permanecer</p><p>ou voltar a operar normalmente.</p><p>Quando um motor desempenha função</p><p>vital na máquina e acaba se queimando, sua</p><p>substituição inevitável pode provocar várias</p><p>horas sem produção ou metas comprometidas.</p><p>Portanto, é preciso destacar as premissas</p><p>para a longevidade desses equipamentos que</p><p>invariavelmente impactam na disponibilidade</p><p>operacional. A durabilidade dos motores</p><p>depende de três condições:</p><p>•	Instalação;</p><p>•	Utilização;</p><p>•	Manutenção.</p><p>A figura 1 mostra a interação das ne-</p><p>cessidades para prover requisitos mínimos</p><p>que garantem operacionalidade adequada</p><p>aos motores elétricos.</p><p>As condições da instalação tratam de</p><p>aspectos como presença de gases, fumaça,</p><p>vapores, umidade, calor, vibrações, enfim,</p><p>agentes físicos que podem agredir o motor</p><p>quando instalado num ambiente. Também</p><p>estão contempladas nos itens das condições</p><p>Metodologia 6 Sigma</p><p>da instalação a integridade do acionamento</p><p>elétrico, proteções do painel, e a qualidade</p><p>da energia elétrica. O conjunto de dispo-</p><p>sitivos que manobra, protege e monitora</p><p>com energia adequada o motor, representa</p><p>as condições da instalação.</p><p>A condição de utilização de um motor</p><p>refere-se à maneira de operá-lo e como utilizá-</p><p>-lo. São fatores que normalmente nascem com</p><p>a especificação do projeto-base, indicando o</p><p>ciclo de operação, os limites e os parâmetros</p><p>normais para o bom funcionamento do</p><p>motor e da máquina.</p><p>As condições de manutenção representam</p><p>o plano a ser seguido conforme recomendação</p><p>do fabricante. Tem foco na conservação,</p><p>revisão e eventuais trocas de peças.</p><p>É de fundamental importância conhecer</p><p>os limites operacionais dos motores, pois</p><p>superá-los descaracteriza a garantia colocada</p><p>pelo fabricante.</p><p>Metodologia 6 Sigma</p><p>As oportunidades para redução da varia-</p><p>bilidade de processos, redução de defeitos,</p><p>identificação de causas-raízes, são alguns</p><p>dos aspectos tratados pelo 6 Sigma.</p><p>27 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>manutenção</p><p>F1. Interação das condições mínimas para</p><p>garantir durabilidade dos motores elétricos. F2. Estrutura DMAIC utilizada no Seis Sigma.</p><p>F3. Número de motores elétricos instalados na Unidade Suzano por área.</p><p>F4. Ocorrências com queima de motores no período de jan/2007 a set/2010.</p><p>Se a solução do problema não é conhecida,</p><p>então a metodologia 6 Sigma é a ferramenta</p><p>indicada. Aderir ao 6 Sigma significa satis-</p><p>fazer plenamente o cliente. Na estrutura 6</p><p>Sigma existe a chance de ocorrência de 3,4</p><p>defeitos por cada milhão de oportunidades.</p><p>A aderência a Metodologia 6 Sigma</p><p>motiva as empresas com resultados finan-</p><p>ceiros significativos pelo alto desempenho</p><p>operacional.</p><p>Os projetos 6 Sigma seguem um método</p><p>padronizado e sistemático de problema, co-</p><p>nhecido como DMAIC, que é apresentado</p><p>na figura 2.</p><p>Perdas com motores queimados</p><p>Contando atualmente com mais de</p><p>3.700 motores elétricos instalados, o parque</p><p>industrial de motores na Unidade Suzano</p><p>tem sua composição destacada na figura 3.</p><p>A etapa “Definir” do DMAIC permite</p><p>determinar de forma precisa o escopo do</p><p>projeto, e com isso é possível elaborar o</p><p>“Project Charter”.</p><p>Com base em fatos e dados confiáveis,</p><p>temos na figura 4 os registros com o his-</p><p>tórico de queima de motores elétricos na</p><p>unidade Suzano. A variabilidade e o número</p><p>de motores queimados no período sugerem</p><p>ações de processo que têm grande potencial</p><p>de eliminar as perdas com máquina parada</p><p>e custos com manutenção.</p><p>Motores elétricos queimados consti-</p><p>tuem um típico problema indesejável. Seus</p><p>transtornos não só afetam a disponibilidade</p><p>operacional das máquinas como também o</p><p>custo de manutenção. A figura 5 mostra</p><p>os impactos que os motores causaram com</p><p>sua parada súbita.</p><p>Identificado às oportunidades e me-</p><p>lhorias que agregam valor e alinhado com</p><p>28 Mecatrônica Atual :: Maio/Junho 2012</p><p>manutenção</p><p>a estratégia da gerência e compatível com a</p><p>Metodologia 6 Sigma, o escopo do projeto</p><p>foi definido conforme a tabela 1.</p><p>Estratificação dos dados,</p><p>análise e ações</p><p>O levantamento do histórico de manu-</p><p>tenção em motores aponta as oportunidades</p><p>com as ocorrências, utilizando o gráfico de</p><p>Pareto. Com isso, é possível detalhar a visão</p><p>das ocorrências através do “Diagrama de</p><p>árvore”, apresentado na figura 6. A estra-</p><p>tificação dos dados revela os equipamentos</p><p>com maior incidência, demonstrando que é</p><p>preciso desdobrar as demandas de investi-</p><p>gação com análise dos fenômenos.</p><p>Determinar a localização ou foco do</p><p>problema representa a etapa “Medir” do</p><p>DMAIC. Como exemplo das análises que</p><p>foram feitas, temos na figura 7, a área de</p><p>celulose, onde 13% das queimas de motores</p><p>aconteceram no setor da Central de Lavagem,</p><p>representando nove equipamentos avariados</p><p>no período analisado.</p><p>A análise também aponta investigações</p><p>para outros setores com índices menores de</p><p>ocorrências, contudo não foram priorizados</p><p>por não causarem descontinuidade na linha</p><p>de produção.</p><p>Estudar e determinar as causas do proble-</p><p>ma prioritário representa a etapa “Analisar”</p><p>da metodologia DMAIC.</p><p>O setor da Central de Lavagem foi</p><p>explorado, e é possível identificar o foco de</p><p>ocorrências no local de aplicação conforme a</p><p>figura 8, e as avarias observadas nos motores</p><p>queimados estão destacadas na figura 9.</p><p>As causas de avarias nos motores quei-</p><p>mados do Fundo do Reator de Oxigênio</p><p>aparecem na figura 10. Na figura 11 é</p><p>mostrado o equipamento em questão. No</p><p>F5. Custos com queima de motores no ano</p><p>de 2009 na planta da Unidade Suzano.</p><p>F6. Diagrama de árvore com percentuais de ocorrência por área, setor e equipamento.</p><p>F7. Destaque para o setor da Central de Lavagem com maior índice de motores queimados.</p><p>T1. Escopo do projeto de redução do índice de queima de motores elétricos.</p><p>Informações Dados Comentário</p><p>Meta do Projeto 2,0 queimas/mês Reduzir em 50% a queima de motores até out/2010</p><p>Abrangência Motores CA e CC Motores que afetam a disponibilidade ou qualidade</p><p>Histórico 4,1 queimas/mês Média do ano de 2009</p><p>Perdas com máquina parada: R$ 571.441,13</p><p>Custo com rebobinamento imprevisto: R$ 306.491,76</p><p>29 Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual</p><p>manutenção</p><p>posto do Fundo do Reator de Oxigênio, 5</p><p>motores de 40 CV já sofreram queima em</p><p>3 anos e 9 meses, com uma média de pelo</p><p>menos um motor queimado por ano.</p><p>Considerando que a vida útil de um</p><p>motor, que esteja operando dentro de suas</p><p>características de placa e passando pelas</p><p>devidas manutenções, ultrapasse os doze</p><p>anos (segundo o artigo “Vida Útil do Motor</p><p>Elétrico”, fabricante WEG, maio/2007), a</p><p>partir do qual seu desempenho comece a</p><p>cair “naturalmente” e seu bobinado possa</p><p>ficar sujeito a uma “queima natural”, ações</p>