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UNIVERSIDADE PAULISTA DOUGLAS FERREIRA DA SILVA RA: C13285-3 RAFAEL HAISON QUEIROZ RA: B98FBC-5 ROBER FELIPE MARAUS MARTINS RA: C32O82-O TIAGO PRADO COSTA RA: C12082-0 PROJETO DE AUTOMAÇÃO, SUPERVISÃO E CONTROLE DE VAGAS DOS ESTACIONAMENTOS DA UNIP SOROCABA Sorocaba 2016 DOUGLAS FERREIRA DA SILVA RA: C13285-3 RAFAEL HAISON QUEIROZ RA: B98FBC-5 ROBER FELIPE MARAUS MARTINS RA: C32O82-O TIAGO PRADO COSTA RA: C12082-0 PROJETO DE AUTOMAÇÃO, SUPERVISÃO E CONTROLE DE VAGAS DOS ESTACIONAMENTOS DA UNIP SOROCABA Trabalho para obtenção de nota no projeto integrado multidisciplinar do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial, apresentado à universidade paulista – UNIP Orientador: Prof. Edgard Veiga Sorocaba 2016 DOUGLAS FERREIRA DA SILVA RA:13285-3 RAFAEL HAISON QUEIROZ RA: B98FBC-5 ROBER FELIPE MARAUS MARTINS RA: C32O82-O TIAGO PRADO COSTA RA: C12082-0 PROJETO DE AUTOMAÇÃO, SUPERVISÃO E CONTROLE DE VAGAS DOS ESTACIONAMENTOS DA UNIP SOROCABA Trabalho para obtenção de nota no projeto integrado multidisciplinar do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial, apresentado à universidade paulista – UNIP BANCA EXAMINADORA: ________________________/___/ Prof. Eduardo Simi Universidade Paulista – UNIP ________________________/___/ Prof. Egnaldo Paulino Universidade Paulista – UNIP _________________________/___/ Prof. Marcelo Tirolli Universidade Paulista – UNIP _________________________/___/ Prof. Rudnei Barbosa Universidade Paulista – UNIP _________________________/___/ RESUMO Nosso projeto consiste no desenvolvimento de um sistema de automação referente ao controle de acesso, de acordo com o número de vagas disponíveis no estacionamento do campus UNIP Sorocaba. Com a perspectiva de melhorar todo o sistema de vagas e facilitar o acesso a toda estrutura, basicamente seu funcionamento e a partir de sensores, atuadores e o sistema lógico através de um controlador lógico programável (CLP). A função é identificar veículos credenciados e autorizados no acesso e fazer o controle de disponibilidade de vagas, onde através de um display transmitir a informação aos usuários do número de vagas disponíveis, autorizando o acesso ao estacionamento. Assim que o sistema verificar ocupação máxima sendo contabilizadas todas as vagas ocupadas, os usuários credenciados e autorizados ao acesso, irão receber através do display a informação do sistema de vagas indisponível, restringindo o acesso através de uma cancela. Definindo assim um processo automatizado de controle de vagas, sendo implementado com o projeto e execução de um protótipo funcional agregando a funcionalidade do sistema. Toda lógica do projeto teve por base, facilitar e agilizar a utilização do sistema de vagas através de tecnologia, considerando os custos de instalação e os benefícios gerados pelo processo automatizado. Palavras-chave: Automação, controle, estacionamento ABSTRACT Our project consists to develop an automation system related to access control, according to the number of vacancy’s available in the parking UNIP campus Sorocaba. With the prospect of improving the whole system of spaces and facilitate access to the entire structure, its operation is from sensors, actuators and the logical system through a programmable logic controller (PLC). The function is to identify accredited and authorized vehicles access, and make the availability control, which through a display to transmit information to users of the number of vacancy available, allowing access to parking. Once the system check maximum occupancy being recorded all occupied spaces, accredited and authorized users to access, will get through the display of available vacancies system information by restricting access through a gate. Once the system check the maximum occupancy, being recorded all occupied spaces, accredited and authorized users to access, will get information through the display of available vacancies system by restricting access through a gate. Thus defining an automated process control of vacancies, being implemented, with the project and the execution of a functional prototype aggregation of functionality the system. Every project logic was based on fast and easy use of the system of vacancies through technology, considering the installation costs and the benefits generated by the automated process. Keywords: Automation, Control, Parking LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Vista aérea do campus UNIP Sorocaba ...................................................... 9 Figura 2 – Segregadores de concreto ....................................................................... 13 Figura 3 - Vista aérea 2 ............................................................................................. 14 Figura 4 - Vista aérea 3 ............................................................................................. 14 Figura 5 - Vista aérea 4 ............................................................................................. 15 Figura 6 - Vista aérea 5 ............................................................................................. 16 Figura 7 - Vista aérea 6 ............................................................................................. 17 Figura 8 - Vista aérea 7 ............................................................................................. 18 Figura 9 - CLP Micrologix 1200 ................................................................................. 19 Figura 10 - Módulo de comunicação ......................................................................... 20 Figura 11 - Parte 1 .................................................................................................... 21 Figura 12 - Parte 2 .................................................................................................... 21 Figura 13 - Parte 3 .................................................................................................... 22 Figura 14 - Parte 4 .................................................................................................... 22 Figura 15 - Parte 5 .................................................................................................... 23 Figura 16 - Vista aérea localização da cabine ........................................................... 24 Figura 17 - Diagrama elétrico básico ......................................................................... 25 Figura 18 - Display .................................................................................................... 25 Figura 19 - Tela Inicial ............................................................................................... 26 Figura 20 - Tela Eventos ........................................................................................... 27 Figura 21 - comunicação entre os componentes do sistema .................................... 28 Figura 22 - Sistema RFID .......................................................................................... 29 Figura 23 - Sistema RFID ......................................................................................... 30 Figura 24 - Sistema de CFTV .................................................................................... 31 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 8 2 CARACTERÍSTICAS GERAIS E FUNCIONAMENTO ............................................ 9 3 PROBLEMAS E SOLUÇÕES ................................................................................12 3.1 Problema 1 ......................................................................................................... 12 3.1.1 Solução do problema 1..................................................................................... 12 3.2 Problema 2 ......................................................................................................... 13 3.2.1 Solução do problema 2..................................................................................... 14 3.3 Problema 3 ......................................................................................................... 15 3.3.1 Solução do problema 3..................................................................................... 16 3.4 Propostas de melhorias .................................................................................... 16 4 PROGRAMAÇÃO E MODELO DO CLP................................................................ 19 4.1 Lista de entrada e saída .................................................................................... 20 4.2 Programação ..................................................................................................... 21 4.3 Funcionamento básico ..................................................................................... 23 4.4 Cabine central .................................................................................................... 24 4.5 Display................................................................................................................ 25 4.6 Sistema supervisor ........................................................................................... 26 5 ARQUITETURA DE COMUNICAÇÃO ................................................................... 28 5.1 Sistema RFID ..................................................................................................... 29 5.2 Sistema de CFTV ............................................................................................... 30 5.3 Sistema de energia solar .................................................................................. 31 6 INTERAÇÃO DAS MATÉRIAS DO SEMESTRE ................................................... 33 6.1 Controlador Lógico Programável (CLP): ......................................................... 33 6.2 Sistemas Supervisor ......................................................................................... 33 6.3 Máquinas Elétricas ............................................................................................ 34 6.4 Redes Industriais .............................................................................................. 34 6.5 Eletrônica De Potência...................................................................................... 35 7 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 36 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 37 ANEXO ..................................................................................................................... 38 8 1 INTRODUÇÃO Conforme tema proposto o objetivo do projeto foi elaborar e desenvolver um sistema automatizado de supervisão e controle de vagas, referente ao estacionamento do campus da UNIP de Sorocaba. De acordo com uma estrutura básica de controle de acesso, a ideia seria um sistema que a partir de identificação de veículos, com a relação ao uso do campus, ou seja, alunos, professores e funcionários, teriam acesso livre ao sistema de vagas. Para facilitar, o sistema teria um controle restrito utilizando basicamente sensores de identificação, cancelas de acesso e painéis luminosos indicando o numero de vagas disponíveis. O projeto utiliza todo mapeamento do campus, demonstrando toda estrutura, sendo elaborado um protótipo de implantação, presumindo custos e toda instalação do sistema automatizado. Basicamente a ideia é implementar um sistema tecnológico com a função de facilitar a utilização do sistema de vagas. 9 2 CARACTERÍSTICAS GERAIS E FUNCIONAMENTO O estacionamento da Universidade Paulista unidade de Sorocaba vai dispor de três estacionamentos automatizados individualmente, sendo o estacionamento “um”, o mais próximo dos blocos A,B,C e D; o estacionamento “dois” o mais próximo dos blocos G e H, e por fim o estacionamento “três” o mais próximo á saída da faculdade, como exemplificado no desenho abaixo: Figura 1 - Vista aérea do campus UNIP Sorocaba Fonte: Imagem do Google earth editada Cada um dos três estacionamentos funcionará de forma igual, com as mesmas características de controle e supervisão, descritos logo abaixo: • A detecção de cada carro será efetuada pela tecnologia de RFid (identificação por radio frequência), onde cada automóvel vai dispor de tag’s, estes que funcionarão como transponder’s capazes de responder a um sinal de rádio enviado por um transmissor. 10 • Somente alunos, funcionários e professores receberão uma TAG de RFid para permitir a utilização do estacionamento. Visitantes deverão efetuar um cadastro rápido na guarita de acesso a rua que corta a UNIP, recebendo um cartão que deverá ser depositado na saída para liberar a cancela. Obs.: Somente na guarita de acesso a rua que corta a UNIP (guarita já instalada) será possível adquirir o cartão de visitante. • Motoristas de vans poderão somente usufruir do estacionamento “três”, onde os mesmos deverão efetuar um cadastro na UNIP como “transporte coletivo” e pagar uma taxa mensal de 40 reais mensais e receber um Tag que vai permitir a entrada dos mesmos automaticamente. • Cada estacionamento contará com cancelas automáticas controladas por motores, que por sua vez responderão aos comandos do controlador lógico programável, este que será o cérebro de toda automação. • Os estacionamentos também vão dispor de uma tela display, localizados logo na entrada, a vista de todos motoristas que mostrará a quantidade de vagas nos três estacionamentos e indicando de forma bem visual quando os mesmo estão sem vagas. • Cada estacionamento contará com limitadores de vagas, para que cada motorista respeite o espaço destinado a cada veículo, aumentando a capacidade e organização do estacionamento. • Um micro computador instalado na guarita vai rodar o Server do Elipse E3, de onde poderá ser efetuadas manobras manuais em cada sistema de estacionamento, de onde também poderá ligar e desligar o sistema de automação e de onde será visualizado todas as telas do supervisório, obtendo relatórios e listas de alarmes. 11 • Um outro micro computador instalado também na guarita rodará o software do sistema de CFTV, de onde poderá ser vistas imagens em tempo real dos estacionamentos através das câmeras instaladas no mesmo. • Cada estacionamento contará com somente uma entrada e uma saída, ambos de sentido único. • A alimentação elétrica dos estacionamentos virá de uma cabine de baixa tensão localizada no estacionamento “dois”. O funcionamento e controle de todo o sistema será através da energia recebida pelos painéis solares, e na falta desta através da energia própria da Unip. Nesta cabine estarão localizadas os painéis de distribuição elétrica, o painel de controle com o CLP e o sistema de baterias e inversores que serão parte do circuito de alimentação de emergência do sistema. 12 3 PROBLEMAS E SOLUÇÕES Como alunos da UNIP Sorocaba durante praticamente dois anos e meio podemos notar o fluxo intenso de carros e motos entrando e saindo do estacionamento da faculdade, e em determinados horários, como por exemplo, próximo as 19h00min (horário de inicio das aulas da maioria dos alunos) e as 10h40min (horário de saída da maioria dos alunos)observamos um fluxo ainda maior de veículos ocasionando varias vezes uma confusão e lentidão do acesso ao estacionamento ou a saída da faculdade. Este projeto visa implementar um controle no estacionamento da UNIP e também visa a melhoria da qualidade do mesmo, e para isso, alem de todo controle baseado em um controlador lógico programável é necessário também algumas mudanças estruturais e normas quanto ao sentido de fluxo do estacionamento. Como podemos notar em varias oportunidades no estacionamento da faculdade UNIP Sorocaba, destacam-se quatro (4) principais problemas que precisam ser solucionados para melhor funcionamento da automação do estacionamento e melhor fluxo de veículos. 3.1 Problema 1 Não existe demarcações de vagas para estacionar, então vários usuários estacionam de forma a desperdiçar espaço, ocupando uma área que com limitadores seria melhor aproveitada, aumentando a quantidade de veículos estacionados. 3.1.1 Solução do problema 1 Demarcar vagas com segregadores de concreto para guiar os motoristas a estacionarem seus automóveis e aproveitar melhor a área disponível no estacionamento da UNIP Sorocaba 13 Figura 2 – Segregadores de concreto Fonte: http://www.viaconsinalizacao.com.br/page_4.html 3.2 Problema 2 Em determinados momentos alguns usuários do estacionamento da UNIP Sorocaba querem, da rua lateral ao estacionamento 2, acessar o estacionamento 3, outros acessar o estacionamento 2, outros sair do estacionamento 2 para ir embora e outros acessar o estacionamento 2 pelo estacionamento 3, ocasionando muita confusão e lentidão, chegando em alguns momentos ficar um tempo com fluxo parado até conseguir “desenrolar” a bagunça. 14 Figura 3 - Vista aérea 2 Fonte: Autoria própria 3.2.1 Solução do problema 2 Determinar sentido de fluxo, com as seguintes determinações conforme desenho abaixo: Figura 4 - Vista aérea 3 Fonte: Autoria própria 15 1. Motorista que estiver na rua lateral ao estacionamento 2 (permanecendo esta como sentido único como já é) não pode entrar para o estacionamento 2, sendo este portão somente de saída do estacionamento 2. 2. Eliminar o portão de acesso ao estacionamento 3, determinando como único acesso ao estacionamento 3 a portão de entrada da rua externa a UNIP Sorocaba 3.3 Problema 3 O portão de entrada do estacionamento 3 pela rua externa a UNIP Sorocaba em determinados momentos apresenta lentidão devido motoristas entrando e saindo da faculdade. Os principais horários de ocorrência desse problema é próximo as 19h00min (horário de inicio das aulas da maioria dos alunos) e as 10h40min (horário de saída da maioria dos alunos). O estacionamento número 3 é o maior entre os 3 da faculdade UNIP Sorocaba, comportando vários carros e também as vans escolares. Figura 5 - Vista aérea 4 Fonte: Autoria própria 16 3.3.1 Solução do problema 3 Definir este acesso ao estacionamento 3 como somente entrada de veículos. Necessitando assim abrir outro acesso ao estacionamento e defini-lo como somente saída. Figura 6 - Vista aérea 5 Fonte: Autoria própria 3.4 Propostas de melhorias Para melhor utilização e funcionamento da automação do estacionamento da UNIP Sorocaba é proposto mudanças estruturais e regras de fluxo em cada um dos 3 estacionamentos. 1. Estacionamento número 1 • Instalar limitadores de vagas 17 • Definir sentido único de entrada em um portão e sentido único de saída em outro, como destacado na figura abaixo. • Reservar um espaço com limitadores de vagas exclusivos para motos • Obs.: Definir uma área fechada exclusiva para motos Figura 7 - Vista aérea 6 Fonte: Autoria própria 2. Estacionamento número 2 • Instalar limitadores de vagas • Definir sentido único de entrada em um portão, como já é definido hoje em dia, e sentido único de saída em outro (próximo ao portão de acesso ao estacionamento 3) 3. Estacionamento número 3 • Instalar limitadores de vagas • Instalar outro portão neste estacionamento para usar somente como saída de veículos. 18 • Definir sentido único de entrada em um portão e sentido único de saída em outro, como destacado na figura abaixo. • Instalar corredor de acesso ao portão de entrada a fim de evitar paradas no fluxo da rua externa ao estacionamento 3 conforme figura abaixo. Figura 8 - Vista aérea 7 Fonte: Autoria própria 19 4 PROGRAMAÇÃO E MODELO DO CLP O controlador lógico programável é o cérebro de toda automação, responsável pela aquisição dos pontos de entrada dos sensores, processamento destes dados através da programação efetuada no mesmo e atualização das saídas. O Clp utilizado neste projeto será o Micrologix 1200, um controlador fabricado pela Allen Bradley.Será necessário 11 entradas digitais, 8 saídas digitais e um módulo de comunicação EtherNet/IP™ 1761. Figura 9 - CLP Micrologix 1200 Fonte: http://www.demei-automation.com/ProductView.Asp?ID=42 20 Figura 10 - Módulo de comunicação Fonte: http://ab.rockwellautomation.com/pt/Programmable-Controllers/MicroLogix-Communications 4.1 Lista de entrada e saída I:0/0 Liga I:0/1 Desliga I:0/2 RFid da entrada do estacionamento I:0/3 Sensor indutivo da entrada do estacionamento I:0/4 Sensor da cancela de entrada indicação aberta I:0/5 Sensor da cancela de entrada indicação fechada I:0/6 RFid da saída do estacionamento I:0/7 Sensor da cancela de saída indicação aberta I:0/8 Sensor indutivo da saída do estacionamento I:0/9 Sensor da cancela de saída indicação fechada I:0/10 Entrada não utilizada I:0/11 Entrada não utilizada O:0/0 Estacionamento cheio O:0/1 Falha na cancela de entrada do estacionamento O:0/2 Motor da cancela de entrada operação subir O:0/3 Motor da cancela de entrada operação descer O:0/4 Motor da cancela de saída operação subir O:0/5 Motor da cancela de saída operação descer O:0/6 Sistema Ligado O:0/7 Falha na cancela de saída do estacionamento Fonte: Autoria própria 21 4.2 Programação A programação foi elaborada no programa RSlogix500, programa no qual comunica com CLP utilizado no projeto, o MIcrologix 1200 da Allen Bradley e possibilita o download do Ladder para o equipamento. O programa elaborado apresentado abaixo foi dividido em 5prints da tela da própria programação já concluída no software. Figura 11 - Parte 1 Fonte: Autoria própria Figura 12 - Parte 2 Fonte: Autoria própria 22 Figura 13 - Parte 3 Fonte: Autoria própria Figura 14 - Parte 4 Fonte: Autoria própria 23 Figura 15 - Parte 5 Fonte: Autoria própria 4.3 Funcionamento básico Ao chegar no estacionamento, o carro com a TAG será detectado pelo sistema de RFiD, enviando um sinal para o CLP que atualizará sua saída fazendo com que o motor ligue e faça a cancela abrir, até a mesma acionar um fim de curso e parar o motor. Então, ao entrar no estacionamento o carro passa por um sensor indutivo, este que ao detectar o automóvel garantirá que a cancela não fechara atingindo o carro. Quando o carro sair do campo de atuação do sensor indutivo, através de um bloco de detecção de borda de descida, o CLP enviará um sinal para o motor da cancela acionar fechando a cancela. Quando o automóvel não possuir o TAG RFiD, o mesmo deverá fazer um cadastro rápido na guarita como visitante para receber o cartão de visitante, cartão este que deverá ser inserido na maquina instalada na saída do estacionamento para ter permissão de sair. Ao entrar um automóvel, será incrementado 1 no bloco contador do CLP, e uma saída do mesmo enviará um pulso para o controlador do Display atualizar seus dados e mostrar a quantidade de vagas disponíveis. Da mesma forma funciona a detecção dos carros quando saem do estacionamento, decrementando 1 aocontador do CLP. Ao atingir a quantidade máxima de carros, o CLP não permitirá o acionamento da cancela de entrada, e o Display indicará estacionamento cheio. 24 O módulo de comunicação será responsável por enviar os dados para o supervisor, cujo servidor será instalado na guarita. 4.4 Cabine central Uma cabine central instalada no estacionamento 2 vai conter o controlador lógico programável, o conjunto do sistema de energia solar (Baterias, inversor e carregador) e os painéis de alimentação do sistema de CFTV. Figura 16 - Vista aérea localização da cabine Fonte: Google maps editado 4.5 Display O display será basicamente como o da foto porém com o número de vagas ocupadas e número de vagas disponíveis para cada estacionamento. Display de LED com entrada USB para configuração e comunicação com software. dimensão é 1,70 M de comprimento, 50 cm de altura e 10 cm de largura Figura 17 - Diagrama elétrico básico Fonte: Autoria própria O display será basicamente como o da foto porém com o número de vagas ocupadas e número de vagas disponíveis para cada estacionamento. Display de LED com entrada USB para configuração e comunicação com software. de comprimento, 50 cm de altura e 10 cm de largura Figura 18 - Display Fonte:www.mercalivre.com.br 25 O display será basicamente como o da foto porém com o número de vagas ocupadas e número de vagas disponíveis para cada estacionamento. Display de LED com entrada USB para configuração e comunicação com software. Sua de comprimento, 50 cm de altura e 10 cm de largura. 4.6 Sistema supervisor Através do sistema supervis vagas dos três estacionamen (quando necessário, pois o sistema funciona automaticamente), funcionamento dos estacionamentos, alarmes de erros, fluxo de automóveis, relatórios e gráficos. A tela de visualização é de alta performance, com fácil percepção de erros e alarmes, garantindo uma rápida gerais no sistema do estacionamento, no sistema de energia solar e também do sistema de CFTV. or Através do sistema supervisor Elipse será possível visualizar a quantidade de vagas dos três estacionamentos, comandos de abertura e fechamento da cancela (quando necessário, pois o sistema funciona automaticamente), funcionamento dos estacionamentos, alarmes de erros, fluxo de automóveis, relatórios e gráficos. A tela de visualização é de alta performance, de fácil acesso e entendimento, com fácil percepção de erros e alarmes, garantindo uma rápida detecção de defeitos gerais no sistema do estacionamento, no sistema de energia solar e também do Figura 19 - Tela Inicial Fonte: Autoria própria 26 r Elipse será possível visualizar a quantidade de tos, comandos de abertura e fechamento da cancela (quando necessário, pois o sistema funciona automaticamente), funcionamento dos estacionamentos, alarmes de erros, fluxo de automóveis, relatórios e gráficos. de fácil acesso e entendimento, detecção de defeitos gerais no sistema do estacionamento, no sistema de energia solar e também do 27 Figura 20 - Tela Eventos Fonte: Autoria própria 5 ARQUITETURA DE COMUNICAÇÃO Através de cabos tipo par trançado será efetuada a comunicação entre o servidor, outro ponto de viewer switch que fará o gerenciamento da rede e possibilitar a comunicação entre os componentes do sistema. Figura 21 COMUNICAÇÃO Através de cabos tipo par trançado será efetuada a comunicação entre o servidor, outro ponto de viewer do supervisor, displays e PLC. O sistema conterá um que fará o gerenciamento da rede e possibilitar a comunicação entre os componentes do sistema. 21 - comunicação entre os componentes do sistema Fonte: kroquisistemas.com.br 28 Através de cabos tipo par trançado será efetuada a comunicação entre o . O sistema conterá um que fará o gerenciamento da rede e possibilitar a comunicação entre os comunicação entre os componentes do sistema 29 5.1 Sistema RFID No estacionamento da Unip será usado sistema RFID próximo as cancelas, que funcionaram através de cadastros dos alunos, eles terão um cartão com uma etiqueta adesiva que quanto chegar perto da cancela, terá uma antena instalada, e esta antena fará essa leitura do cartão e automaticamente abrirá a cancela, esse sistema é uma tecnologia utilizada para identificar, rastrear e gerenciar desde produtos e documentos , sem contato e sem a necessidade de um campo visual. Uma grande intensificação no uso da tecnologia RFID em aplicações em logística e no comércio varejista é prevista para os próximos anos, principalmente aquelas voltadas à cadeia de suprimentos. A possibilidade de ser aplicada a inúmeras situações tornou a tecnologia RFID objeto de diversos projetos-piloto, em diferentes lugares no mundo. Composta por transponders (RF tags), leitores com antenas e computador ou outro tipo de controlador, RFID é uma tecnologia de identificação que utiliza a radio freqüência para capturar os dados, permitindo que uma tag seja lida sem a necessidade de campo visual, através de barreiras e objetos tais como madeira, plástico, papel etc. Um sistema RFID digital funciona como um sistema poderoso de aquisição de dados em tempo real, com a vantagem de eliminação de intervenções humanas manuais e visuais, dinamizando assim o tempo de transições e assegurando eficiência e eficácia. Figura 22 - Sistema RFID Fonte: kroquisistemas.com.br 30 Os usos e as vantagens da tecnologia RFID pode ser aplicada em uma série de situações: segurança e controle de acessos, controle de tráfego de veículos, identificação pessoal, rastreamento animal, identificação de objetos, etc. Suas áreas de aplicação são igualmente as mais variadas: setor público (controle de passaportes, identificação de ativos em bibliotecas), farmacêutico (autenticidade de produtos), automotivo (imobilizador eletrônico de motor), varejista (controle do fluxo de mercadoria), aéreo (identificação e movimentação de bagagens em aeroportos), médico-hospitalar (identificação de pacientes, controle da administração de medicamentos) entre outros. Figura 23 - Sistema RFID Fonte: kroquisistemas.com.br 5.2 Sistema de CFTV O estacionamento da Unip vai contar com sistema de CFTV para maior segurança contra roubos e monitoramento dos alunos nos estacionamentos e ter um melhor controle do andamento de carros e motos que circulam pelo estacionamento, este sistema será instalados nos 3 estacionamentos da Unip, CFTV é um sistema de imagens que distribui sinais provenientes de câmeras posicionadas de forma estratégica, permitindo a visualização de pontos pré-determinados. O Sistema de CFTV pode ser definido como a observação remota nas mais diversas aplicações, a visualização de imagens a distancia através de um sistema privado e o gerenciamento de informações através de um sistema integrado. Este 31 sistema não está direcionado apenas para a segurança patrimonial ou eletrônica. Abrange um grande número de aplicações. Pode ser utilizado para acompanhamento de serviços, controle de produção, avaliação de desempenho profissional, segurança em empresas, em órgãos públicos, hospitais, residências, agências bancárias, escolas, laboratórios de pesquisa, gerenciamento de informações, etc. Figura 24 - Sistema de CFTV Fonte: systemeletronics.com.br Fonte: kroquisistemas.com.br 5.3 Sistema de energia solar No projeto de automação do estacionamento da Unip será usado o sistema de energia solar que vai ajudar na economia de energia e prevenção de futuras panes em caso de queda de energia, desenvolvemos um sistema de alimentação com energia solar, com módulos fotovoltaicos que carregara baterias que passara por um controlador de carga, inversor para depois alimentar a PLC, display, PC´s e acionamentose esse sistema fornecera energia á noite e trabalhando independente da rede elétrica que ficará em “stand by”. A seguir, temos um exemplo do sistema que será implantado no estacionamento com tecnologia atual como acima descrito: 32 Quadro 1 - Lista de materiais, equipamentos e preços Descrição Qtde Valor Unit.(R$) Total (R$) Conjunto display 3 1.700,00 5.100,00 CLP Micrologix 1200 1 1.600,00 1.600,00 EtherNet/IP™ 1761 1 1.150,00 1.150,00 Alterações Estruturais - 9.000,00 9.000,00 Custo de instalação Cabine Elétrica 1 6.500,00 6.500,00 Cabeamento e adicionais - 3.000,00 3.000,00 Segregadores (bate roda) 1000 23,00 23.000,00 Cancelas 6 Sistema CFTV 3 12.000,00 12.000,00 Sistema painéis solares 1 30.000,00 30.000,00 Sistema RFiD 3 26.700,00 26.700,00 Instalação do supervisório - 10.000,00 10.000,00 Fonte: Autoria própria 33 6 INTERAÇÃO DAS MATÉRIAS DO SEMESTRE 6.1 Controlador Lógico Programável (CLP): No projeto em geral, o CLP é o equipamento que comanda todo o sistema de controle das cancelas, monitoramento de vagas, estado dos sensores e intertravamentos. Basicamente contém, unidade de entrada (digital e analógica), saída (digital e analógica), CPU e unidade de memória. Para ele realizar as funções no projeto é necessário uma programação em software dedicado a cada tipo de CLP. A linguagem que foi utilizada foi a linguagem ladder. De acordo com a proposta de projeto, tivemos que identificar quais equipamentos e componentes iríamos trabalhar para realizar a automação da melhor forma possível. Consideramos algumas entradas e saídas físicas como sensores, chaves fim-de-curso e motores. Com o projeto e o CLP definido, realizamos a programação no software se comunicando então com o CLP para realização de testes até chegar ao projeto final. 6.2 Sistemas Supervisor Em um projeto de controle de estacionamentos, a segurança da UNIP deve ter o controle de supervisionar os locais de acesso de veículos. Na tela do computador o funcionário poderá controlar quais estacionamentos ele quer que sejam preenchidos por primeiro, por segundo e assim sucessivamente. Além de se ter o controle de quais alunos e funcionários já adentraram o campus da Unip através do cadastro de cada TAG (RFID) preso ao para brisas dos carros. Se a pessoa for visitante o segurança poderá fazer um cadastro breve no supervisor com alguns dados, gravar em um cartão para que na saída o segurança faça uma simples conferencia, evitando assim furto de carros e motos.Além do software realizar relatórios diários ele irá mandar mensagens para os painéis de 34 cada estacionamento mostrando a quantidade de vagas disponíveis e vagas ocupadas. 6.3 Máquinas Elétricas No PIM deste semestre utilizamos muitos conceitos de máquinas elétricas como motores de corrente continua, motores de indução, transformadores entre outros. A principal máquina utilizada no projeto foi os motores para as cancelas, onde utilizamos 2 motores de corrente contínua para abertura e fechamento das cancelas que foram controlados por CLP. Nas placas eletrônicas utilizamos transformadores de baixa potência pois para este tipo de aplicação e de acordo com cálculos a carga de trabalho não será alta. Na fonte do CLP também contem um transformador que abaixa a tensão de 127V para 24V. Na geração de energia para o projeto utilizamos placas fotovoltaicas como forma de alimentação para que o sistema seja com energia limpa viabilizando também a economia de energia. 6.4 Redes Industriais De acordo com os níveis hierárquicos das redes industriais, utilizamos 3 níveis que satisfazem perfeitamente nosso projeto. Utilizamos o nível 1 (sensores, atuadores, chaves.) o nível 2 ( CLP), e o nível de gerenciamento 3 (sistema supervisor). Utilizamos principalmente os sinais digitais de comunicação, e para os meios físicos de comunicação, utilizamos cabos de rede, cabos dedicados á comunicação com arduino, pares trançados para entrada e saída do CLP, e cabo ethernet de comunicação do CLP para o computador aonde se encontra o software. 35 6.5 Eletrônica De Potência A eletrônica de potencia foi utilizado conceitos para definir a fonte de alimentação do CLP pois ela basicamente recebe uma tensão da rede que não é compatível com os equipamentos do trabalho, portanto ela abaixa a tensão, retifica ( retificador onda completa) e usa chaves condutoras para Realizar o fornecimento correto de tensão para os equipamentos nela conectados, com a realização de cálculos de potência máxima para não danificar a fonte.A eletrônica de potencia também esta presente na placa de comando do arduíno que utilizamos apenas para demonstração do painel para visualização de vagas. Além de alguns componentes internos do CLP como transistores e diodos que foram estudados em aula e vistos na prática durante a realização do projeto. 36 7 CONCLUSÃO Conforme a elaboração do projeto, durante todo processo de desenvolvimento foi aplicado a lógica do sistema automatizado de controle de vagas. Utilizamos a tecnologia de um controlador lógico programável com a característica de aplicação e controle de todo sistema. Desenvolvemos um protótipo de funcionamento para demonstrar as características funcionais e as possíveis variações que a lógica do sistema poderia vir apresentar. Entretanto, trabalhamos sobre toda uma estrutura existente, podendo assim, sobre uma possível implantação, haver algumas alterações no projeto em relação as adaptações e os custos estimados no desenvolvimento. Durante todo trabalho, pudemos implementar novas ideias, sendo aplicados aos conhecimentos técnicos necessários para construção prática e teórica do projeto com toda a relação do trabalho em equipe. Todo método de aplicação e funcionamento do sistema se mostrou eficiente, sendo satisfatória a implementação do esquema de execução e lógica desenvolvido com a intenção de melhorar e incrementar o sistema de vagas com tecnologia, eficiência e funcionalidade. 37 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BOGART, Theodore F. e BOOKS, Jr, Person Makron, Dispositivos e Circuitos Eletrônicos. 3°Edição. Vol.I. São Paulo, 2004. NATALE, Ferdinando. Automação Industrial 9°Edição. São Paulo: Editora Érica LTDA, 2007. PRUDENTE, Francisco. Automação Industrial PLC Teoria e Aplicações. 1°Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2010. Disponível em :<www.viaconsinalizacao.com.br>acesso em 18/04. Disponível em :<www.mercadolivre.com.br >acesso em: 20/4. Disponível em :<www.arduino.cc> acesso em 15/4. Disponível em :<www.labdegaragem.com.br> acesso em: 18/4. Disponível em :<www.filipeflop.com> acesso em 02/5. Disponível em :<www.demei-automation.com> acesso em 19/05. Disponível em :<www.rockwellautomation.com> acesso em 18/05. 38 ANEXO Curso: Ano: Semestre: Grupo: DOUGLAS FERREIRA DA SILVA Automação Industrial 4°e 5°2016 fo to Nome: R.A. Telefone: Email: DOUGLAS FERREIRA DA SILVA doug_f_s@hotmail.com (15) 9638-38507 fo to TIAGO PRADO COSTA C13285-3 fo to Nome: R.A. Telefone: Email: fo to tiago.unip15@gmail.com fo to (15) 98117-2008 TIAGO PRADO COSTA ROBER FELIPE MARTINS C12082-0 Nome: R.A. Telefone: Email: fo to ROBER FELIPE MARTINS C32082-0 (11) 98107-9782 roberfelipe.martins@gmail.com fo to RAFAEL QUEIROZNome: R.A. Telefone: Email: B98FBC-5 fo to (15) 98135-6074 rahh_199@hotmail.com RAFAEL QUEIROZ 39 PROF. ORIENTADOR: ALUNO: RA: C13285-3 ALUNO: RA: C12082-0 ALUNO: RA: C32082-0 ALUNO: RA: B98FBC-5 MÊS: MARÇO 21/03/2016 25/03/2016 26/03/2016 27/03/2016 Pesquisa Bibliográfica 01:00:00 02:00:00 03:00:00 Planejamento do Trabalho 01:00:00 04:00:00 02:00:00 Definição doscapítulos do trabalho 02:00:00 02:00:00 01:00:00 Modelagem dos processos de negócio 01:30:00 Identificação dos casos de uso 02:00:00 Alterações referentes às observações do orientador ou Coord. do PIM 01:30:00 Outros (especificar): 05:30:00 06:00:00 05:30:00 06:00:00 00:00:00 MÊS: ABRIL 10/04/2016 16/04/2016 17/04/2016 23/04/2016 30/04/2016 Pesquisa Bibliográfica 04:00:00 01:00:00 02:00:00 01:00:00 02:00:00 Construção do texto introdutório 02:00:00 01:00:00 02:00:00 Construção do corpo do trabalho 04:00:00 04:00:00 Definição da divisão do trabalho escrito 01:00:00 00:30:00 01:00:00 Elaboração do modelo de casos de uso 01:00:00 01:00:00 02:00:00 Descrever os requisitos não-funcionais 00:30:00 01:00:00 Outros (especificar): 07:30:00 07:00:00 04:30:00 06:00:00 06:00:00 MÊS: MAIO 07/05/2016 14/05/2016 21/05/2016 22/05/2016 29/05/2016 Pesquisa Bibliográfica 04:00:00 02:00:00 02:00:00 02:00:00 02:00:00 Construção do corpo do trabalho 02:00:00 02:00:00 03:00:00 Elaborar o modelo de análise 06:00:00 03:00:00 Alterações do orientador ou Coord. do PIM 04:00:00 Desenvolvimento das conclusões 01:00:00 02:00:00 Formatação do trabalho 04:00:00 03:00:00 02:00:00 Outros (especificar): 12:00:00 09:00:00 08:00:00 07:00:00 08:00:00 MÊS: JUNHO 02/06/2016 04/06/2016 05/06/2016 Pesquisa Bibliográfica Construção da Apresentação 03:00:00 02:00:00 Preparação para Apresentação Oral 01:30:00 02:00:00 Revisão da formatação 02:00:00 Alterações do orientador ou Coord. do PIM 01:00:00 Apresentação do Trabalho 00:30:00 Outros (especificar): 04:30:00 03:30:00 04:00:00 TOTAL DE: 110:00:00 HORAS DE TRABALHO Prof. Coord. do PIM: Obs.: preencher com as horas utilizadas em cada etapa. Assin. Orientador UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP - 2016 - 5° Semestre PIM – Assin. Orientador DOUGLAS FERREIRA DA SILVA 12:00:00 ROBER FELIPE MARTINS Assin. Orientador 44:00:00 TIAGO PRADO COSTA RAFAEL QUEIROZ 31:00:OO Assin. Orientador 23:00:00
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