IMPLEMENTAÇÃO DE UMA BANCADA DE TESTE E SIMULAÇÃO DE CONTROLE DE NÍVEL E TEMPERATURA DE FLUIDOS EM UM SISTEMA DE TANQUE COM SUPERVISÃO

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IMPLEMENTAÇÃO DE UMA BANCADA DE TESTE E SIMULAÇÃO DE CONTROLE DE NÍVEL E 
TEMPERATURA DE FLUIDOS EM UM SISTEMA DE TANQUE COM SUPERVISÃO 
PRIMEIRO-NOME E. ÚLTIMO-NOME, SEPARADOS-POR VÍRGULAS, NOMES-INTERMEDIÁRIOS S. ABREVIADOS 
(ESTILO: <AUTORES>) 
Laboratório, Departamento, Universidade 
Endereço para Correspondência 
E-mails: em-uma-fonte-de-tamanho-fixo@como-Courier-News (de preferência) 
 
UM AUTOR, SEGUNDO A. UTOR, ASSIM P. O. R. DIANTE 
Laboratório de Qualquer Coisa, Depto. de Outra Coisa, Universidade de Algum Lugar 
Caixa Postal 6969, 12345-678, Urbanopolis, DO, NOLAND 
E-mails: um-autor@acme.com, segundo@acme.com.br, assim@dominio.pais 
NÃO INCLUA AUTORES NA VERSÃO QUE SERÁ SUBMETIDA. SOMENTE A VERSÃO FINAL DE 
ARTIGOS ACEITOS É QUE INCLUIRÃO TODAS AS INFORMAÇÕES DOS AUTORES 
Abstract This project aims to develop a test bench for a process of automation and control of level and temperature of a system 
with two tanks, from the elaboration of programming in ladder language of the Programmable Logic Controller V700 of Ultronics 
until the execution of mechanical and electrical design. This bench is intended to assist in the testing of new equipment related to 
this project and can be used for educational purposes. 
Keywords: Automation, control, systems supervision, CLP, HMI, LADDER. 
Resumo Este projeto visa desenvolver uma bancada de teste para um processo da automação e controle de nível e temperatura de 
um sistema com dois tanques, desde a elaboração da programação em linguagem Ladder do Controlador Lógico Programável V700 
da Ultronics, até a execução do projeto mecânico e elétrico. Essa bancada tem o intuito de auxiliar nos testes de novos equipamentos 
relacionados a este projeto e também pode ser utilizada com intuito educacional. 
Palavras-chave: automação, controle, supervisão de sistemas, CLP, IHM, LADDER. 
1 Introdução 
Automação e controle encontram-se nas mais 
variadas áreas da engenharia. Ela é encontrada na 
indústria moderna, que necessita cada vez mais, de 
sistemas automáticos no processo de produção. Essa 
modernização das fábricas surge com o intuito de 
adaptação às exigências e competitividades do 
mercado, que está em constante mudança (MORAES, 
CASTRUCCI, 2006) 
A utilização de um controlador lógico 
programável (CLP) em um processo de automação é 
de alta importância. O CLP é um dos principais 
equipamentos utilizados pela indústria no processo de 
automação e controle de processos. Praticamente, não 
existem ramos de aplicações industriais onde não se 
possa aplicar o CLP, toda planta industrial necessita 
de algum tipo de controlador para garantir uma 
operação segura e economicamente viável 
(FRANCHI, CAMARGO, 2008). São equipamentos 
eletrônicos que permitem fazer de forma prática e 
fácil, alterações na lógica para o acionamento das 
saídas em função das entradas. 
Para uma empresa que necessita realizar venda 
de equipamentos de instrumentação e automação 
industrial, realizar montagem e manutenção de 
sistemas, fazer os testes necessários para saber como 
está o funcionamento do equipamento é importante. A 
realização do projeto de uma bancada com controle de 
nível e temperatura surgiu com o intuito de ajudar na 
realização desses testes, fazendo com que a empresa 
tenha uma maior eficiência em sua operação. 
O principal componente desse projeto é o CLP 
com interface homem-máquina incorporada (IHM) da 
Unitronics, modelo V700, onde todo o controle do 
processo será realizado por ele, através de todos os 
componentes que envolvem a bancada e da 
programação, em LADDER, feita para o 
funcionamento do processo todo. Esse projeto será 
implementado na empresa P.I.D Automação LTDA, 
que busca facilitar a realização de testes dos 
componentes de instrumentação e controle, assim 
como, demonstrar a eficácia e funcionamento desses 
componentes e servindo também, para o treinamento 
de funcionários. Por se tratar de um projeto de TCC, 
para a conclusão do curso de engenharia elétrica, essa 
bancada pode servir também para fins didáticos e 
também mostrar e ensinar como é o funcionamento de 
um sistema de automação para o controle de nível em 
dois tanques. 
2 Bancada de Teste e Simulação de Controle 
de Nível e Temperatura 
2.1 Apresentação da Bancada 
 
O projeto a ser implementado consiste em uma 
bancada de teste, mostrado na figura 1, para o controle 
de temperatura e nível de um fluido que será usado 
para o consumo em determinado processo de uma 
empresa. É composto por dois tanques de acrílico, 
onde o tanque A fica responsável pelo aquecimento do 
fluido e o tanque B fica responsável pelo 
armazenamento para o consumo desse fluido que será 
aquecido no tanque A. 
O sistema possui três válvulas: XV-01, XV-02 E 
XV-03, que são responsáveis pela liberação do fluxo 
do líquido no processo, possui uma resistência que 
está presente no tanque A, dois sensores de nível alto, 
um sensor de nível baixo, um transmissor de nível e 
uma bomba centrífuga. Para a realização e supervisão 
de todo o processo, será utilizado um CLP da 
Unitronics com IHM incorporada, todos esses 
componentes podem ser vistos na figura 1. 
 
 Figura 1. Esquema do sistema 
2.1.1 Identificação dos Componentes 
XV-01 — Válvula responsável pela liberação do 
fluido para o enchimento do tanque A; 
XV-02 — Válvula responsável pela recirculação 
do fluido que não foi consumido no tanque B para o 
tanque A; 
XV-03 — Válvula responsável pela liberação do 
fluido para o consumo; 
RC-01 — Resistência presente no tanque A 
responsável pelo aquecimento do fluido; 
LSH — Sensor de nível alto presente nos tanques 
A e B; 
LSL — Sensor de nível baixo presente no tanque 
B; 
LT-01 — Transmissor de nível presente no 
tanque B; 
BO-01 — Bomba centrífuga responsável pelo 
bombeamento do fluido entre os tanques A e B. 
 
Na tela ajuste de processos é onde será iniciado 
e indicado as etapas do processo. O botão de ligar o 
modo automático fará com que todo o sistema se 
inicie. A barra de status indicará cada fase que estiver 
em operação. 
Nessa tela que serão definidos os valores de 
setpoint, tanto para temperatura que é desejado que o 
fluido esteja antes de ser liberado do tanque A para o 
tanque B quanto para a temperatura e o nível desse 
fluido para que ele esteja pronto para ser consumido 
ou entre no processo de recirculação no tanque B. 
2.2 CLP V700 
Será utilizado no projeto o CLP com IHM 
incorporada da Unitronics, modelo V700. Possui um 
display touch de 7’’. Junto ao CLP V700, será 
conectado um módulo de expansão snap-in I/O do 
modelo V200-18-E3XB. A alimentação do CLP é 
feita utilizando uma fonte com saída 24V DC e 5A da 
MURR Elektronik. 
O software que será utilizado para a realização 
da programação e configuração da IHM é o Visilogic, 
versão 9.8.65, disponibilizado pela própria Unitronics. 
A comunicação entre o CLP e o computador para 
utilização do software será através da porta serial, 
utilizando-se um cabo USB para fazer essa conexão 
entre eles. A comunicação do CLP com os 
equipamentos da bancada será através das entradas 
analógicas e digitais existentes no módulo de 
expansão conectado ao controlador. 
 
 
Figura 2. CLP e fonte de alimentação 
2.3 Supervisório do Sistema 
O supervisório desse sistema será feito através 
do próprio CLP por um operador, utilizando a IHM 
incorporada que possui uma tela touchscreen, onde os 
sinais de funcionamento de cada equipamento serão 
indicados nessa tela, e todos os ajustes para os valores 
desejados de setpoint da temperatura e de nível 
poderão ser modificados nela pelo operador.A indicação do funcionamento de cada 
equipamento é dada através de cores na IHM, em que 
o operador poderá fazer a análise de como anda o 
processo. A cor verde indica que o equipamento em 
questão está em estado de funcionamento (ligado), já 
a cor vermelha indica que o equipamento não está 
operando, ou seja, está desligado. Deste modo o 
processo que estiver ocorrendo naquele exato 
momento na bancada, o operador poderá está 
verificando através da IHM o instrumento que está em 
funcionamento e assim como o procedimento. 
2.4 Descrição do Processo 
 
De acordo com o fluxograma no Apêndice A 
pode ser observado, de forma mais dinâmica, o 
procedimento mecânico e elétrico que ocorrerá 
quando a bancada estiver em funcionamento e 
também será explanado cada processo da simulação a 
seguir. 
 2.3.1 Enchimento 
Primeiramente será aberta a XV-01, passando 
água de fora do sistema para dentro do tanque A, até 
o LSH do tanque A ser acionado. Logo após será 
ligada a RC-01, que irá aquecer a água até alcançar a 
temperatura setpoint definida pelo usuário e será 
desligada. 
 2.3.2 Bombeamento 
Esta fase acontece após o desligamento da RC-
01. A BO-01 será ligada, transportando a água do 
tanque A para o tanque B (transportando a água para 
um tanque com altura superior). BO-01 será desligada 
quando o acionar o LSH do tanque B ou quando o 
nível da água estiver definido como o valor de setpoint 
em LT-01. 
 2.3.3 Espera para o consumo 
De forma manual o usuário irá acionar através do 
IHM o botão para a simulação do consumo, ou seja, 
pode-se ou não ser acionada a XV-03. 
 2.3.4 Recirculação 
Essa fase depende se foi utilizada toda a água no 
tanque B, pois caso a água tenha sido utilizada será 
iniciado o novo ciclo abrindo XV-01, caso contrário 
será feita a recirculação da água, abrindo XV-02, após 
a temperatura da água no tanque B for igual ou inferior 
a temperatura setpoint (temperatura mínima) definida. 
XV-02 será fechado quando acionar o LSL do tanque 
B. A partir deste momento será iniciado um novo ciclo 
no tanque A novamente. 
2.5 Equipamentos 
Lista de materiais que serão utilizados para a 
montagem da bancada. Ainda podendo ser revisada, 
para saber se terá que inserir ou substituir algum 
equipamento. Todos os materiais foram cedidos pela 
empresa P.I.D Automação LTDA. 
 
1. Bomba Centrífuga 3CV Monofásica 
 
Será responsável pelo bombeamento do fluído 
que será utilizado no processo e armazenado para 
aquecimento no tanque A para o tanque B. 
 
Marca: Schneider 
Modelo: BC-92S 1B 
 
 
 
Figura 3. Bomba centrifuga. 
 
2. Manômetro 
 
Irá indicar o valor da intensidade da pressão do 
fluido que percorre todo o processo. Será instalado em 
pontos específicos da bancada, fazendo parte do 
supervisão fora do CLP. 
 
 
 
Marca: WIKA 
Modelo: 212.54 
 
Figura 4. Manômetro. 
3. Válvula de Retenção 
 
Será instalada nas conexões dos reservatórios, 
fazendo com que o fluxo seja em apenas uma direção, 
evitando com que o fluido seja descarregado de volta 
dos reservatórios. 
 
Marca: Bermo 
Modelo: RU10 
 
 
 Figura 5.Válvula de retenção. 
 
 
 
 
4. Válvula Solenoide 
 
Serão instaladas 3 válvulas solenoides bancada, 
com o objetivo de controlar e regular a passagem do 
fluido em cada etapa do processo. 
 
Marca: Camozzi Automation 
Modelo: CFB Series 
 
 Figura 6. Válvula solenoide. 
 
5. Sensores de Nível 
 
Equipamentos que serão instalados para realizar 
o controle do nível do fluido em cada reservatório. 
 
Marca: IFM 
Modelo: LK3122 
 
 
 Figura 7. Sensor de nível. 
 
6. Sensor de Temperatura 
 
Equipamentos que serão instalados em ambos os 
reservatórios para que seja realizado a medição da 
temperatura, possibilitando o controle da mesma, 
conseguindo assim, chegar no valor de setpoint 
definido para o prosseguimento do processo. 
 
Tipo: PT100 
Faixa de temperatura: -200 °C a +450 °C 
 
 
 Figura 8. Sensor de temperatura PT-100. 
 
7. CLP com IHM incorporada 
 
Equipamento da Unitronics que será responsável 
pela programação e pelo monitoramento de todo o 
processo, através da IHM incorporada no CLP. 
 
Marca: Unitronics 
Modelo: Vision700 
 
 
Figura 9. CLP V700. 
 
8. Módulo de expansão snap-in I/O 
 
Módulo de expansão conectado ao CLP que 
possui as entradas e saídas digitais e analógicas 
necessárias para a conexão dos equipamentos 
presentes na bancada. 
 
Marca: Unitronics 
Modelo: V200-18-E3XB 
 
Figura 10. Módulo de expansão snaap-in I/O. 
 
 
9. Fonte de Alimentação 
 
Equipamento responsável por fazer a 
alimentação do CLP, fazendo a transformação de 
127/220V para 24Vdc. 
 
Marca: Murr Elektronik 
Modelo: MPS5-230/24 
 
Figura 11. Fonte de Alimentação. 
 
 
 
2.6 Lógica Programação 
O programa utilizado é o VisiLogic, que pode ser 
feito facilmente o seu download pelo site oficial da 
unitronics (fabricante do CLP V700), na qual é 
fornecido gratuitamente para os usuários dos CLP’s 
fornecido por esta marca e também pode ser instalado 
em diversos dispositivos, como computadores, 
aparelhos android ou iOS. O upload da programação 
do dispositivo para o CLP pode ser feita através do 
cabo usb que acompanha o equipamento ou TCP/IP 
via Ethernet, na qual após feito o upload da 
programação pode ser controlado via internet. 
A programação para o funcionamento de todo o 
processo foi feita em LADDER, de maneira clara e 
fácil de entender. Cada etapa teve sua programação 
feita de forma separada, para assim, facilitar na hora 
de fazer alterações, encontrar erros e vários outros 
aspectos. Foram criados dois módulos principais, o 
primeiro denominado de Main Module e o segundo 
denominado de Acionamentos. 
No Main Module foram definidas as entradas 
digitais, entradas analógicas, saídas digitais, 
configuração da tela do IHM e o processo central do 
sistema. Em Acionamentos foram definidos todos 
acionamentos do processo. Foi especificado uma linha 
de acionamento para a bomba, para a resistência e para 
as válvulas 1, 2 e 3. Cada acionamento desse que foi 
definido será “chamado” no Main Module através da 
etapa do processo central do sistema, de onde todo o 
processo automático se inicia ao pressionar o botão 
“ligar”. 
A Tela de comando, vista na figura 1, foi 
implementada através da conexão das variáveis já 
citadas com imagens, em formato EMF, de forma de 
que a imagem possa responder para o supervisor o 
equipamento que está sendo utilizado, temperatura da 
água, processo em andamento e também a ligação e o 
desligamento do processo, facilitando assim o 
processo de supervisão. 
3 Próximos Passos 
Realização da montagem da bancada de teste na 
empresa P.I.D Automação LTDA, execução da devida 
simulação e formulação de uma interface da tela da 
IHM que possa ser melhor aproveitada pelo usuário. 
4 Conclusão 
Os benefícios que a execução deste projeto pode 
proporcionar são muitos, não apenas em questão de 
aprendizado e experiência por parte dos alunos que 
estarão executando, mas também visando uma 
melhoria dos serviços na empresa em que tal projeto 
possa ser implementado, tanto na realização de testes 
de equipamentos quanto no treinamento de 
funcionários. Assim como também a difusão do 
conhecimento empregado no equipamento, o CLP 
V700, que é bastante utilizado na indústria e deve ter 
uma atenção especial no ramo acadêmico preparando 
os graduandos para essa nova fase da industrialização. 
Analisandoo projeto com um olhar 
empreendedor as empresas que se propuserem 
executá-lo podem ser beneficiadas de várias formas, 
como na execução de treinamento de novos 
funcionários para ingressarem na empresa, servindo 
como suporte técnico a eles antes de entrarem em 
campo, tanto na parte de programação, quanto nos 
projetos elétricos e hidráulicos e execução destes 
projetos. Isto pode reduzir muito os gastos com 
preparo profissional deles, pois se não houver esse 
suporte para o preparo dos mesmos dentro da empresa, 
ela terá que treiná-los em outro local, o que irá gerar 
custos extras para ela. Também pode acontecer do 
funcionário ingressante nem receber o preparo 
necessário para atuar na área em questão e já ingressar 
na empresa trabalhando, ação que colocará em risco a 
segurança dos outros funcionários e a qualidade do 
projeto em execução. 
Dessa forma observa-se que a relevância deste 
projeto está nos benefícios acadêmicos, didáticos do 
ponto de vista de treinamentos e até de 
desenvolvimento de pesquisa dentro das empresa. Sua 
importância ainda pode ser ressaltada pelos benefícios 
econômicos que eles pode trazer diminuindo gastos e 
oportunizando o desenvolvimento cientifico dentro da 
empresa. 
Agradecimentos 
Primeiramente gostaríamos de agradecer ao 
senhor Wilson Freire, diretor da empresa P.I.D 
Automação LTDA, por nos receber em sua empresa e 
nos conceder os equipamentos que iremos utilizar na 
elaboração desse projeto. Agradecer também pela 
ajuda e atenção do engenheiro mecânico Rodrigo dos 
 
Santos e do técnico em automação Alan Lima. 
Agradecemos em especial ao orientador Prof. MSc. 
Raphael Comesanha por sua atenção e dedicação. 
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em < 
https://www.wika.com.br/upload/DS_PM21x_54_pt_
br_56261.pdf>. Acesso em: 28 fev. 2018, 16:25. 
FRANCHI, C. M.; CAMARGO, V. L. A. 
Controladores lógicos programáveis: sistemas 
discretos. 2008. pp. 24. 
MARTINS, G. M. (2007). Princípios de Automação 
Industrial ; pp. 6-28. 
MORAES, C. C.; CASTRUCCI, P. L., 2006. 
Engenharia de Automação Industrial, No. 2. 
ROSÁRIO, J. M. (2009). Automação Industrial. 
Unitronics, Technical Specifications. Disponivel em 
<https://unitronicsplc.com/vision-series-vision700>. 
Acesso em: 28 fev. 2018, 16:00. 
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Tipo União Conexão Roscada. Disponível em: 
<http://www.bermo.com.br/produto/valvulas-de-
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em 22 de fevereiro de 2018. 
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solenoide de acionamento direto / servo-acionada / de 
2/2 vias / 3/2 vias. Disponível em: 
<http://www.directindustry.com/pt/prod/camozzi/pro
duct-5625-1051839.html>. Acessado em 22 de 
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<http://www.ifm.com/products/br/ds/LK3122.htm>. 
Acessado em 22 de fevereiro de 2018. 
IFM ELECTRONIC LTDA. 2017. “Figura7”. 
LK3122 Sensor PT-100. Disponível em: 
<http://www.ifm.com/products/br/ds/LK3122.htm>. 
Acessado em 22 de fevereiro de 2018. 
 
 
 
 
 
APÊNDICE A - Fluxograma da simulação de controle de nível e temperatura de fluidos em um 
sistema de tanque com supervisão 
 
Início 
Abrir XV-
01 
Enchimento do Tanque A 
Fechar XV-
01 e Ligar 
RC-01 
Não 
 
Sim 
 
Nível Alto 
no Tanque 
A 
Aquecimento do 
liquido no Tanque A 
Lig 
Temperatura 
no valor de 
Setpoint 
Sim 
 
Fechar RC-
01 e Ligar 
BO-01 
Transferência do liquido 
do Tanque A para o B 
Lig 
Nível Alto ou 
valor de Setpoint 
no Tanque B 
 
Sim 
 
Não 
 
Consultar 
o LSH do 
Tanque A 
 
Consultar o 
sensor de 
temperatura 
no Tanque A 
 
Consultar o 
LSH do Tanque 
B ou valor de 
Setpoint do 
nível do 
transmissor 
 
1 
Não 
 
 
 
 
Fim 
1 
Desligar BO-
01 
Abriu XV-
03 
Não 
 
Sim 
 
Espera para 
consumo 
Consultar o 
sensor de 
temperatura 
no Tanque A 
 
 
Nível de 
temperatura a 
baixo do 
Setpoint 
Não 
 
Sim 
 
Consumo 
do fluido 
Abrir XV-
02 
Transferência do liquido 
do Tanque B para o A 
Lig 
Consultar 
o LSL do 
Tanque B 
 
Nível baixo 
no Tanque 
B 
Sim 
 
Não 
 
Reinicialização do 
Processo 
Lig 
Fechar XV-
02 
Nível baixo 
no Tanque 
B 
Sim