trabalho Aquisição de dados

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Projeto de Automação
Aquisição de Dados
PROFESSOR: Amadeu Zanon Neto 
Gustavo Grigio Grabriel RA:201941
Luis Henrique Santana de Oliveira RA:196568
Paulo Henrique Isqui RA:202235 
ENG. MECATRONICA 8º TERMO
ARAÇATUBA – SP
2016
PROJETO DE AUTOMAÇÃO - MATÉRIA DE AQUISIÇÃO DE DADOS
 ORIENTADOR: PROFº. AMADEU ZANON NETO
CENTRO UNIVERSITÁRIO SALESIANO AUXILIUM 
UNISALESIANO - ARAÇATUBA 
ARAÇATUBA-SP
2016
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a Deus por nos ter dado força, paciência e disposição para a conclusão do trabalho. Ao professor Amadeu Zanon por nos ajudar com explicações sobre dúvidas ao conteúdo. 
LISTA DE FIGURA
Figura 1: Metodologia	8
Figura 2: Motor DC	9
Figura 3: Sensor fim de curso	9
Figura 4: Válvula de esfera com atuador elétrico.	10
Figura 5: Botão CS	10
Figura 6: LED	11
Figura 7: Balança digital	11
Figura 8: Microcontrolador	12
Figura 9: LCD	13
Figura 10: Acionamento	14
Figura 11: Ligação dos motores	15
Figura 12: Sinal para atuadores	15
Figura 13: Sensoriamento	16
Figura 14:Entrada de energia	17
1 – INTRODUÇÃO
A natureza humana, desde o seu início, sempre procurou meios de resolver problemas, a incrível capacidade de reconhecer padrões nos permitiu inventar ferramentas e máquinas que façam o trabalho pesado ou repetitivos de maneira mais fácil, rápida e inteligente.
O homem nunca se deu por satisfeito, após inventar as primeiras máquinas percebeu a necessidade de faze-las trabalharem de modo autônomo. Deste termo surgiu a expressão automação, fundamental nos dias atuais no setor industrial, comercial e residencial. 
A automação consiste em saber utilizar a melhor tecnologia disponível para interligar processos garantindo a melhor relação custo/benefício. 
É dividida em três níveis:
Nível de campo: Constituída pelos elementos a serem controlados (ex: motores) e pelos elementos de detecção (ex: sensores).
Nível de controle: É composta pelos elementos que irão controlar o processor (ex: fuso esférico, guias lineares)
Nível de supervisão: É composto pelos programas de interface homem-máquina e aquisição de dados.
Pode-se afirmar que o progresso de automação é a melhoria das condições de saúde e conforto para as pessoas, que antes, trabalhavam com processos mecânicos.
A busca pela eficiência é uma prática constante neste ramo de atuação, economizar recursos, redução do tempo e economia de energia são metas almejadas e intimamente ligados ao progresso da ciência e da tecnologia.
2 – OBJETIVO
Temos como objetivo utilizar-se dos conhecimentos adquiridos durante este trabalho para apresentar o funcionamento da metodologia na produção de uma substância composta pela mistura de dois produtos utilizando um processo automatizado. 
3 – DESCRIÇÃO
O projeto de automação proposto na disciplina de aquisição de dados consiste em automatizar a fabricação de uma substancia acrescentando 3 componentes diferentes ao sistema. No primeiro momento o operador pressiona o botão CS para iniciar o processo, em seguida, o misturador irá se mover até acionar o sensor fim de curso S0, a partir deste momento o sistema poderá iniciar a admissão dos compostos à mistura.
De modo automático, a válvula VA irá abrir até que a balança abaixo atinja o sensor a (100Kg), o mesmo ocorrerá com a válvula VB até que a balança atinja o sensor b (200Kg), após esta etapa, a válvula VC irá se abrir até que a balança retorne a posição Z (vazia). O terceiro componente será acrescentado pela esteira instalada ao lado, o motor é ligado e só desligará quando o sensor de proximidade da esteira tiver despejado 5 unidades de blocos. A próxima etapa é ligar o motor do misturador pelo período de 20 segundos e parar.
Em seguida, o motor TM será acionado, virando o misturador N, até a borda ativar o sensor fim de curso S1 e ligar uma luz de aviso. Todo o sistema deverá ser reiniciado quando o operador acionar, novamente, o botão CS.
Figura 1: Metodologia
Fonte: http://www.zanondigital.com/universidade/noite/Eng%20Mecatronica%208T%20-%20Sist%20Aquis%20Dados/Trabalho%2001%20-%20Automacao%20e%20Aquisicao%20de%20Dados%20Discretos.pdf
4 – COMPONENTES
Neste projeto foram utilizados componentes em sua maioria de fácil aquisição e comumente aplicados em projetos de automação. 
4 .1 – Motor DC.
Motor responsável por movimentar a esteira (BM), misturador (MR) e a descarga bidirecional (TM).
Figura 2: Motor DC
Fonte: http://www.mabuchi-motor.co.jp/en_US/technic/t_0301.html
4.2 – Sensor fim de curso.
Utilizado no projeto para delimitar o curso do misturador ao despejar o produto final e cortar a energia elétrica do motor DC ao retornar a posição de início do processo.
Figura 3: Sensor fim de curso
Fonte: http://www.jbv.com.br/produto/fim-de-curso-fm7124-269
4.3 – Válvula de controle
Está instalada em três locais no projeto, na saída do reservatório A, B e C. São do tipo de válvula de esfera com atuador elétrico, com a finalidade de controlar o fluxo de matéria-prima a ser depositados no recipiente C vindo dos reservatórios A e B. 
Tensão de alimentação: 24V
Temperatura de operação: -25ºC a +60ºC
Ângulo de trabalho: 0 ~ 90º
Figura 4: Válvula de esfera com atuador elétrico.
Fonte: http://www.apsvalvulas.com.br/atuador-eletrico
4.4 – Botão CS
Utilizado no projeto para iniciar o processo de automatização
Capacidade de chaveamento: 36VCC
Diâmetro: 19mm
Figura 5: Botão CS
Fonte: http://www.dtekinformatica.com.br/detalhe/1174/100
05/botao-p-acionamento-de-abertura-de-portas-100254-codigo-10005
4.5 - LED
Utilizado no projeto para avisar quando o processo terminar.
Figura 6: LED
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Diodo_emissor_de_luz
4.6 - Balança
Utilizada no projeto para medir a massa das substância contidas nos reservatórios A e B e como referência para o acionamento da válvula VC.
Figura 7: Balança digital
Fonte: http://queconceito.com.br/balanca
4.7 – Micro controlador.
Modelo PIC16f628a. É utilizado no projeto para controlar as variáveis do sistema. 
- Chip: PIC16F628A (datasheet)
- Microcontrolador de 18 pinos
- Até 16 portas configuráveis como entrada ou saída
- 2 Osciladores internos: 4MHz ou 37kHz)
- Memória de Programa (Flash): 2K words – 14 bits
- Memória EEPROM: 128 bytes
- Memória de Dados (RAM): 224 bytes
- Hardwares especiais: CCP, Comparador Interno e USART
- Programação com 14 bits e 35 instruções
- Ampla faixa de tensão de Operação: 2,0V à 5,5V
- Capacidade de corrente por pino: 25mA
Figura 8: Microcontrolador
Fonte: http://www.microchip.com/wwwproducts/en/PIC16F628A
4.8 – LCD 
Display de cristal líquido usado no projeto para sinalizar as ações do equipamento.
Figura 9: LCD
Fonte:http://www.filipeflop.com/pd-6b7ea-display-lcd-grafico-128x64-backlight-azul.html?ct=41d86&p=1&s=1
5 – ESQUEMA ELÉTRICO
Figura 10: Acionamento
Fonte: Autoria própria do grupo
Figura 11: Ligação dos motores
Fonte: Autoria própria do grupo
Figura 12: Sinal para atuadores
Fonte: Autoria própria do grupo
Figura 13: Sensoriamento
Fonte: Autoria própria do grupo
Figura 14:Entrada de energia
Fonte: Autoria própria do grupo
6 – PROGRAMAÇÃO
A programação do projeto foi realizada em microbasic:
6.1 – Programa para controle do processo 
Program TRABALHOAQDEDADOS
dim blocos as integer 'CRIA UMA VARIAVEL DO TIPO INTEIRA BLOCOS
dim a as integer 'CRIA UMA VARIAVEL DO TIPO INTEIRA A
dim borda as boolean 'CRIA UMA VARIAVEL DO TIPO BOOLEANA BORDA
inicio:
TRISA = %01111111 'SETA OS PINOS DA PORTA A COMO ENTRADA
TRISB = %00000000 'SETA OS PINOS DA PORTA B COMO SAIDA
CMCON = %11111111 'SETA COMO DESLIGADO O COMPARADOR INTERNO NO MICROCONTROLADORINTCON = %00000000 'INFORMA AO SISTEMA QUE NÃO SERÁ USADO INTERRRUPÇÕES
PORTB = %00000000 'SETA TODAS PORTAS B COMO NIVEL BAIXO OU ZERO
blocos = 0 'SETA A VARIAVEL INICIO COMO 0 NO COMEÇO DO PROGRAMA
a = 0 'SETA A VARIAVEL A COM NIVEL BAIXO PARA INICIAR
borda = 0 'SETA A VARIAVEL BORDA COM NIVEL BAIXO PARA INICIAR
executa:
 a = 0
 if testbit(porta,6) = 1 then 'VERIFICA SE O BOTÃO DE ACIONAMENTO FOI PRESSIONADO
 setbit(portb,2) 'LIGA O MOTOR TM BIDIRECIONAL NO SENTIDO ANTI HORÁRIO
 clearbit(portb,6) 'DESLIGA LUZ DE ALERTA
 blocos = 0 'SETA A VARIAVEL COMO 0
 end if
 if testbit(porta,3) = 1 then 'VERIFICA SE O FIM DE CURSO S0 FOI ACIONADO
 clearbit(portb,2) 'DESLIGA O MOTOR TM
 setbit(porta,7) 'LIGA A VALVULA VA
 end if
 if testbit(porta,1) = 1 then 'TESTA O SENSOR A E VERIFICA DE FOI PRECIONADO
 clearbit(porta,7) 'DESLIGA VALVULA VA
 setbit(portb,0) 'LIGA VALVULA VB
 end if 
 if testbit(porta,2) = 1 then 'VERIFICA SE O SENSOR B FOI PRECIONADO
 clearbit(portb,0) 'DESLIGA A VALVULA VB
 setbit(portb,1) 'LIGA A VALVULA VC
end if
 if testbit(porta,0) = 1 then 'VERIFICA SE O SENSOR Z FOI PRECIONADO
 clearbit(portb,1) 'DESLIGA A VALVULA VC
 setbit(portb,5) 'LIGA O MOTOR BM
 a = 1
 end if
 while a = 1 'VERIFICA SE A VARIAVEL A = 1 SE SIM ENTRA NO LAÇO WHILE
 while blocos <> 5 'VERIFICA SE A VARIAVEL BLOCOS É DIFERENTE DE 5 E FICA PRESO DENTRO DO LAÇO ATÉ QUE SEJA = 5
 if testbit(porta,5) = 1 then 'VERIFICA SE O SENSOR FOI ATIVADO
 if borda = 0 then 'PERMITE CONTINUAR SOMENTE SE O SENSOR FOI DESATIVADO
 borda = 1
 blocos = blocos + 1 'INCREMENTA A VARIAVEL BLOCOS
 end if
 end if
 if testbit(porta,5) = 0 then 'VERIFICA SE SENSOR FOI DESATIVADO
 borda = 0
 end if
 wend
 if blocos >= 5 then 'VERIFICA SE A VARIAVEL BLOCOS É >= A 5
 clearbit(portb,5) 'DESLIGA A PORTA CASO BLOCOS >= 5
 a = 0
 end if
 setbit(portb,4) 'LIGA BIT 4 QUE IRÁ ATIVAR UM MOTOR
 delay_ms(20000) 'AGUARDA UM TEMPO
 setbit(portb,3) 'DESLIGA O BIT 3
 wend
 clearbit(portb,4) 'DESLIGA O BIT 4
 if testbit(porta,4) = 1 then 'VERIFICA SE O SENSOR FOI ATIVADO
 clearbit(portb,3) 'SE SIM DESLIGA O BIT 3
 setbit(portb,6)
 end if
 goto executa
 end. 'ENCERRA O PROGRAMA
6.2 – Programa do LCD 
program AulaLCD
dim texto as string[16] 'CRIA VARIAVEL DO TIPO STRING TEXTO PARA 16 CARACTERES
dim texto2 as string[16] 'CRIA VARIAVEL DO TIPO STRING TEXTO2 PARA 16 CARACTERES
dim texto3 as string[16] 'CRIA VARIAVEL DO TIPO STRING TEXTO3 PARA 16 CARACTERES
dim texto4 as string[16] 'CRIA VARIAVEL DO TIPO STRING TEXTO4 PARA 16 CARACTERES
dim coluna as integer 'CRIA VARIAVEL DO TIPO INTEIRA COLUNA
dim ajuste as integer 'CRIA VARIAVEL DO TIPO INTEIRA AJUSTE
inicio:
TRISA=%11111111 'SETA OS 8 BITS DO PORT A COMO ENTRADA
TRISB=%00000000 'SETA OS 8 BITS DO PORT B COMO SAIDA
INTCON=%00000000 'SETA AS INTERRUPÇÕES COMO DESATIVADAS
CMCON=%11111111 'SETA O COMPARADOR
coluna = 1 'INICIALIZA A VARIAVEL COLUNA COM O VALOR 1
portb = 0 'INICIALIZA O PORT B INTEIRO COMO NIVEL BAIXO
ajuste = 4 'INICIALIZA A VARIAVEL AJUSTE COM O VALOR 4
 Lcd_Init(PORTB) 'INICIALIZA O LCD
 Lcd_Cmd(Lcd_CURSOR_OFF) 'MANTEM DESLIGADO O CURSOR NO LCD
 'Lcd_Cmd(Lcd_Blink_Cursor_On)
 Lcd_cmd(Lcd_Clear) 'LIMPA O DISPLAY
 texto = "ENG. MECATRONICA" 'ESCREVE NA PRIMEIRA LINHA DO DISPLAY
 texto2 = "INICIANDO O " 'ESCREVE NA SEGUNDA LINHA DO DISLPAY
 texto3 = "SISTEMA" 'ESCREVE NA TERCEIRA LINHA DO DISPLAY
 texto4 = "AGUARDE..." 'ESCREVE NA QUARTA LINHA DO DISPLAY
testa:
 if testbit(porta,0) = 1 Then 'TESTA O BIT 0 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "SENSOR Z"
 texto3 = "ATIVADO"
 texto4 = "MOTOR BM LIGADO"
 End if
 if testbit(porta,1) = 1 Then 'TESTA O BIT 1 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "SENSOR A"
 texto3 = "ATIVADO"
 texto4 = "VALV.VB ABERTA"
 End if
 if testbit(porta,2) = 1 Then 'TESTA O BIT 2 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "SENSOR B"
 texto3 = "ATIVADO"
 texto4 = "VALV.VC ABERTA"
 End if
 if testbit(porta,3) = 1 Then 'TESTA O BIT 3 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "SENSOR S0"
 texto3 = "ATIVADO"
 texto4 = "VALV.VA ABERTA"
 End if
 if testbit(porta,4) = 1 Then 'TESTA O BIT 4 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "PROCESSO"
 texto3 = "FINALIZADO"
 texto4 = "PRECIONE CS"
 End if
 if testbit(porta,5) = 1 Then 'TESTA O BIT 5 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "CONTANDO"
 texto3 = "CONTAGEM"
 texto4 = "PEÇAS"
 End if 
 if testbit(porta,6) = 1 Then 'TESTA O BIT 6 DO PORT A E IMPRIMI NO DISPLAY CASO O PINO ESTIVER EM NIVEL ALTO
 Lcd_cmd(Lcd_Clear)
 texto = "ENG. MECATRONICA"
 texto2 = "SISTEMA EM"
 texto3 = "FUNCIONAMENTO"
 texto4 = "MOTOR TM LIGADO"
 End if
'SETA EM QUAL LINHA E COLUNA O TEXTO DEVERÁ SER ESCRITO
 Lcd_Out(1, coluna, texto)
 Lcd_Out(2, coluna, texto2)
 Lcd_Out(3, coluna - ajuste, texto3)
 Lcd_Out(4, coluna - ajuste, texto4)
 delay_ms(100) 'AGUARDA UM TEMPO
 
 goto testa
end. 'ENCERRA O PROGRAMA
10 – CONCLUSÃO
Com base em tudo que pesquisamos e realizamos no projeto, fica nítido a importância da automação no nosso dia a dia, tanto para as indústrias como para o conforto de nossos lares, com seus diversos tipos de aplicações desenvolvidas ao longo da evolução tecnológica.
11 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
http://www.zanondigital.com/universidade/noite/Eng%20Mecatronica%208T%20%20Sist%20Aquis%20Dados/Trabalho%2001%20-%20Automacao%20e%20Aquisicao%20de%20Dados%20Discretos.pdf
http://www.mabuchi-motor.co.jp/en_US/technic/t_0301.html
http://www.jbv.com.br/produto/fim-de-curso-fm7124-269
http://www.apsvalvulas.com.br/atuador-eletrico
http://www.dtekinformatica.com.br/detalhe/1174/100
https://pt.wikipedia.org/wiki/Diodo_emissor_de_luz
http://queconceito.com.br/balanca
http://www.microchip.com/wwwproducts/en/PIC16F628A
http://www.filipeflop.com/pd-6b7ea-display-lcd-grafico-128x64-backlight-azul.html?ct=41d86&p=1&s=1