M323 AUTOMAÇÃO TRABALHO LABORATORIAL Nº 8

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1 ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MARÍTIMA M323 AUTOMAÇÃO TRABALHO LABORATORIAL Nº 8 PROGRAMAÇÃO DE AUTÓMATOS INDUSTRIAIS Por: Prof. Luís Filipe Baptista Prof. Rui Manuel Cabrita ENIDH 2013/2014

2 ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO ENUNCIADOS DOS TRABALHOS A REALIZAR SISTEMA DE COMANDO DE UM ELEVADOR DE CARGA (3 Pisos) SISTEMA DE GESTÃO DE UM PARQUE AUTOMÓVEL (3 PISOS) SISTEMA DE COMANDO DO ESGOTO DE UM TANQUE SISTEMA DE CONTROLO DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO SISTEMA DE COMANDO DAS CANCELAS DE UMA PASSAGEM DE NÍVEL SISTEMA DE GESTÃO DE UM PARQUE SUBTERRÂNEO SISTEMA DE CONTROLO DE UMA UNIDADE DE ELEVAÇÃO SISTEMA DE CONTROLO DE UMA LINHA DE ENGARRAFAMENTO SISTEMA DE CONTROLO DE UM PROCESSO QUÍMICO RELATÓRIO FINAL ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 1

3 1. INTRODUÇÃO Pretende-se que cada grupo de alunos realize apenas um dos trabalhos a seguir indicados. O grupo deverá realizar o trabalho que lhe for atribuído pelo docente da componente laboratorial, após consulta e seleção do enunciado que achar mais conveniente. Não são admissíveis alterações aos enunciados dos trabalhos, após estes terem sido atribuídos aos respetivos alunos, sem a aceitação prévia do docente. 2. ENUNCIADOS DOS TRABALHOS A REALIZAR 2.1. SISTEMA DE COMANDO DE UM ELEVADOR DE CARGA (3 Pisos) Considere o esquema de um elevador de 3 pisos representado na Fig.1: Fig.1 Modo de funcionamento: O elevador desloca-se entre 3 pisos, que poderemos designar por piso 1, 2 e 3. O movimento de subir, descer e parar é comandado a partir da atuação nos botões de chamada existentes em cada piso, pelos botões existentes dentro do elevador e das informações provenientes dos sensores de fim de curso existentes em cada piso. Dentro do elevador, existem um conjunto de três botões (3) e cinco indicações luminosas (5), que são: i) Um botão de chamada para cada piso (1, 2 e 3); ii) Botão de Emergência. iii) Luzes indicadoras do piso (1, 2 e 3); iv) Luz Indicadora de porta aberta (verde); v) Luz Indicadora de porta fechada (vermelha). ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 2

4 Cada piso está equipado com um painel que contém 1 botão de chamada, para além de um sensor de fim de curso que deteta a posição do elevador. O elevador deverá estar igualmente equipado com um sensor que deteta a entrada de pessoas/carga. Isto permitirá que a porta se feche 10 segundos após a entrada da última pessoa. Pretende-se igualmente comandar a porta do elevador. Esta deverá abrir 3 segundos após a chegada ao piso desejado (Luz verde). Após 10 segundos se nenhuma pessoa entrar no elevador, este deve fechar as portas (Luz vermelha) e aguardar nova ordem. Quando pressionada a botoneira de emergência o motor do elevador (M) deverá parar. No painel do elevador a situação de emergência é indicada através de uma indicação intermitente das luzes indicadoras de piso. Para regularizar o sistema, o mesmo deve ser desligado (reiniciar o sistema). a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e a bancada de simulação do elevador com 3 pisos (Projeto Integrado do CET- EAN 2011/2012); c) Teste o funcionamento do sistema de comando. Para além da bancada de ensaio (Elevador de 3 pisos), a simulação deve incluir: o Botoneira de start/stop: Serve para ativar/parar o sistema de comando. o Dois cilindros pneumáticos por piso: Abertura das portas (válv. distribuidora 5/2 monoestáveis). Para efeitos de teste poderá ser utilizado apenas um conjunto de dois cilindros para simular todos os pisos. o Sensor de passagem de pessoas/carga: Interruptor de impulso. o Interruptores de chamada: Cada piso deverá ter um interruptor de chamada. Esquema de sinais de entrada/saída da bancada de ensaio: Saídas Entradas Descrição Terminal Descrição Terminal Botão de Emergência EM Motor Motor Botão de Ordem Piso 1 CH1 Inversão Motor Inversão sentido Botão de Ordem Piso 2 CH2 Led Posição Piso 1 LED P1 Botão de Ordem Piso 3 CH3 Led Posição Piso 2 LED P2 Fim de Curso Piso 1 FC1 Led Posição Piso 3 LED P3 Fim de Curso Piso 2 FC2 Led Porta Fechada LED PF Fim de Curso Piso 3 FC3 Led Porta Aberta LED PA Nota: Para deslocar o elevador de um piso para outro é necessário definir o sentido, o qual é conseguido através de um relé monoestável (incorporado na bancada de ensaio), e só depois ligar o motor, o qual é conseguido igualmente por um relé monoestável. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 3

5 2.2. SISTEMA DE GESTÃO DE UM PARQUE AUTOMÓVEL (3 PISOS) Pretende-se com este trabalho realizar a gestão de um parque automóvel através do controlo das entradas e saídas de viaturas, bem como da iluminação. Considere o esquema representado na Fig.2: Fig.2 Descrição do sistema: Consideremos um parque automóvel com três pisos, cada um deles com capacidade para 5 viaturas. A deteção das entradas e saídas das viaturas no parque é realizada através de sensores (Sensor de entrada e saída). O parque é constituído apenas por uma entrada que funciona igualmente como saída, dotada de um portão que é movida por um cilindro pneumático de duplo efeito e comandado por uma válvula distribuidora 5/3 de comando electropneumático e centrada por molas. Na entrada do parque existe um semáforo de 3 cores: Vermelho, Amarelo e Verde. Adicionalmente existe um semáforo junto do portão com duas luzes, vermelho e verde, que indicam a posição do portão e consequentemente a permissão para avançar. A luz Verde do semáforo de lotação estará acesa sempre que exista pelo menos dois lugares livres no parque, ou seja que tenha menos que 14 viaturas. Na situação de faltar um veículo para preencher o parque a lâmpada verde deve ficar intermitente. Quando um veículo se aproxima do portão, este é detetado pelo sensor de entrada de veículos e a luz amarela fica intermitente até que seja dada a confirmação para entrar no parque (Botão de Pagamento). O pagamento é simulado pela botoneira de entrada existente na bancada de simulação. O portão que condiciona a entrada de viaturas no parque é aberto. Quando aberto, a lâmpada vermelha do portão apaga e deve acender-se a lâmpada verde. Ao fim de 5 segundos se não for detetado nenhum veículo no sensor de entrada e saída é dada a ordem para o fecho do portão, sendo ligada a lâmpada vermelha e desligada a lâmpada verde do semáforo do portão. O portão deve ficar aberto até que o veículo passe pelo sensor de saída, isto é, o portão só deve fechar quando o sensor de saída estiver novamente em nível baixo (não atuado) indicando desta forma a passagem do veículo. A luz Vermelha do semáforo de lotação estará acesa sempre que a lotação do parque for atingida, e nesta situação não devem ser admitidos mais veículos. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 4

6 Pretende-se também controlar o sistema de iluminação do parque, para tal deve-se adicionar os seguintes componentes: Botões de pressão que ligam o sistema de iluminação; Botão de emergência; Dispositivo indicador de insuficiência de luz natural no parque. As lâmpadas que constituem o sistema de iluminação devem acender quando houver ordem nesse sentido e desde que a luz existente seja insuficiente. Por outro lado, se houver uma situação de emergência, as lâmpadas de todos os pisos devem acender independentemente de qualquer outra instrução e o portão deve abrir. As lâmpadas acendem por um período de 30 segundos, após a entrada efetiva de veículo no parque. Por sua vez quando carregado o botão de pressão do sistema de iluminação, as mesmas devem acender por um período contínuo de 60 segundos. O processo de saída de veículos inicia-se com a presença de um veículo no sensor de saída, sendo que o processo de abertura do portão se processa de forma idêntica à entrada. Ou seja, após detetado o veículo o portão abre e só voltará a fechar quando a viatura tiver passado o sensor de entrada. Quanto ao semáforo do portão este deve manter-se em vermelho para evitar a entrada de veículos. Todavia, na presença simultânea de veículos à entrada e à saída a prioridade é sempre dos veículos que saem do parque. a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. Para além da bancada de ensaio, a simulação deve incluir: o Botoneira de start/stop: o Botoneira de emergência: o Botoneiras de iluminação: o Lâmpada/s de iluminação: o Sensores de luz: Serve para ativar/parar o sistema de comando. Acende as luzes do parque e abre o portão. Botoneiras de iluminação por piso. Iluminação dos pisos. Simulados através de interruptores (por piso). ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 5

7 2.3. SISTEMA DE COMANDO DO ESGOTO DE UM TANQUE Pretende-se realizar um programa para efetuar o comando lógico do sistema de nível de água didático, existente no Laboratório de Automação e Controlo. Considere o esquema representado na Fig.3: Fig.3 O sistema é composto pelos seguintes elementos lógicos: Sensor de nível 1 - (s1) Sensor de nível 2 - (s2) Sensor de nível 3 - (s3) Sensor de nível 4 - (s4) Sensor de nível 5 - (s5) Bombas de alimentação (P1 - menor débito, P2 - débito médio e P3 - maior débito) O sistema de nível de água do tanque deve funcionar da seguinte forma: Se o tanque estiver com um nível inferior ao nível 1, as bombas devem estar todas paradas (tanque esgotado); Se o nível estiver acima do nível 1 e abaixo do nível 2, deve funcionar apenas a bomba de menor débito (P1); Se o nível estiver acima do nível 2 e abaixo do nível 3, devem funcionar as bombas de menor débito (P1, P2); Se o nível estiver acima do nível 3 e abaixo do nível 4, devem funcionar as bombas de menor débito (P1) e de maior débito (P3); Se o nível estiver acima do nível 4 e abaixo do nível 5, devem funcionar as duas bombas de maior débito (P2 e P3) Se o nível estiver acima do nível 5, devem funcionar todas as bombas (tanque cheio). a) Teste as ligações da barra de terminais do sistema de nível com bombas elevatórias, aos sensores, bombas e lâmpadas sinalizadoras de nível e de funcionamento das bombas. Efetue as ligações entre a Unidade A.P. Nº 3 e o painel de ligações do Sistema de tanques com bombas elevatórias; b) Realize o programa de controlo de modo a gerir da melhor forma o tempo de funcionamento das três bombas, tendo em atenção o nível pretendido e as alterações da abertura da válvula reguladora de caudal (manual) entre o tanque superior e o tanque inferior. O programa, deverá ser realizado na estrutura de programação GRAFTEC do pacote informático PG5. A introdução de temporizações no programa é considerado ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 6

8 elemento valorizativo na apreciação final, tendo em conta que as bombas possuem débitos diferentes. c) Faça as adaptações que achar mais convenientes ao enunciado do problema, tendo em consideração que existem sensores avariados no sistema. (Nota: pode utilizar interruptores para simular o funcionamento dos sensores avariados). Utilize os seguintes elementos disponíveis no painel: o Botoneira de arranque: serve para dar início ao ciclo o Botoneira de paragem: Paragem de emergência. Neste caso, as bombas devem parar de imediato. o Lâmpada verde: Acende durante o funcionamento normal. Deve apagar quando se parar o funcionamento do sistema. o Lâmpada amarela: Acende durante a realização de uma dada temporização o Lâmpada vermelha: Acende quando o sistema está parado/emergência SISTEMA DE CONTROLO DE UMA LINHA DE PRODUÇÃO Considere o esquema de moldagem, enchimento e selagem de dois tipos de produtos alimentares representado na Fig.4: C A Operação P2 P1 Em Falta Emergência B D Depósito Fig.4 Objetivo: Pretende-se com este trabalho controlar a linha de produção de um produto alimentar embalado. Modo de funcionamento: A linha de montagem é constituída por um conjunto de etapas. A primeira etapa passa pela moldagem do recipiente, seguido do enchimento com o produto comestível e colocação do invólucro (selagem) a quente, sendo posteriormente reencaminhada para um depósito. As unidades são movidas entre etapas devido à colocação de uma nova unidade na linha a qual é conduzida para a primeira etapa pelo cilindro B, e a unidade do cilindro A para a etapa do processo de enchimento, repetindo-se o processo para todas as etapas. A linha é dotada de quatro sensores, que são: i) Sensor de existência de Embalagens; ii) Sensor de existência de Produto P1; iii) Sensor de existência de Produto P2; iv) Sensor de existência de invólucro de selagem; ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 7

9 Na inexistência de um destes produtos, a linha de produção deve imediatamente parar e indicar através de uma luz amarela, em modo intermitente, a falta de um dos respetivos produtos. Ao iniciar o ciclo de montagem, o recipiente é transportado para a primeira etapa pelo cilindro B (B+). O cilindro B só recua para receber uma nova embalagem, após a etapa de moldagem ter sido efetuado (A+/A-). Com um novo movimento de B+, a primeira embalagem passa para a etapa de enchimento. Para abrir a válvula do depósito do produto P1, a haste do cilindro D que se encontra em repouso numa posição intermédia, deve recuar. O processo de enchimento do produto P1 tem um tempo de operação de 6 segundos. Ao avançar para a etapa número 3, o cilindro D abre a válvula do produto P2, durante 3 segundos. Por fim no processo de colocação do invólucro, o cilindro C avança e deve permanecer avançado durante 2 segundos, de forma a ativar a cola. Após a fase inicial de preenchimento de todas as etapas com recipientes, os processos devem ser efetuados em simultâneo, maximizando o tempo de produção. Todavia é necessário ter em conta que o avanço do cilindro B (colocação de nova embalagem na linha) deve ser efetuado somente após todos as etapas se encontrarem concluídas, a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. Considere que: o Botoneira de arranque: o Botoneira de stop: o Botoneira de emergência: o Lâmpada verde: o Lâmpada amarela: o Lâmpada vermelha: Serve para ativar o sistema de comando Serve para parar o sistema de comando. Faz os cilindros regressar à posição ilustrada na fig.3 Acende quando o sistema se encontra ativo. Acende em situação de falta de consumíveis Acende em situação de emergência Nota: Deverá utilizar cilindros pneumáticos de duplo efeito, sendo que o cilindro A, B, C e D devem utilizar as seguintes válvulas distribuidoras, respetivamente: válvula distribuidora 5/2 monoestável de comando electropneumático, válvula distribuidora 5/2 de duplo comando electropneumático, válvula distribuidora 5/2 monoestável de comando electropneumático e válvula distribuidora 5/3 de duplo comando electropneumático e centrada por molas. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 8

10 2.5. SISTEMA DE COMANDO DAS CANCELAS DE UMA PASSAGEM DE NÍVEL Uma linha de comboio é atravessada por uma estrada e por uma passagem de peões, de dois sentidos, sem guarda. No cruzamento destas vias, existem sinais visuais (lâmpadas) e cancelas, conforme representado na Fig m 100m 100m sp s1 s2 O N S E Passagem de peões Passagem de automóveis Cancela Lâmpadas Fig.5 Descrição do problema: quando um comboio circula de Oeste para Este, o sensor S p deteta a sua presença e devem-se acender as lâmpadas amarelas (intermitentes) na passagem de peões e ao fim de 5 segundos, descem as cancelas (duas). Quando o sensor S 1 deteta o comboio as lâmpadas verdes apagam-se e as lâmpadas vermelhas ficam intermitentes e ao fim de 5 segundos, descem as cancelas (duas) da passagem de automóveis. As lâmpadas só apagam e as cancelas abrem, quando todo o comboio ultrapassar o sensor S 2 (após ter decorrido uma nova temporização de 5 segundos). Quando um comboio viaja de Este para Oeste, tudo se passa de forma análoga. Em primeiro lugar, S 2 deteta a sua presença, depois acendem-se as duas lâmpadas (vermelho intermitente no caso da passagem de automóveis e amarelo intermitente na passagem de peões) e 5 segundos depois fecham-se as cancelas. Só depois de todo o comboio ter passado por S p, é que se apagam as lâmpadas e se abrem as cancelas (temporização de 5 segundos). Considere que: i) Não existem comboios a circular ao mesmo tempo em sentidos contrários (caso de choque); ii) Cada sensor fica no estado lógico 1, quando há comboio e 0 quando não há comboio; iii) O comboio pode ser maior ou menor do que 200 m; iv) Não existe nenhuma proteção das cancelas em relação à passagem de veículos. a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 9

11 Considere que: o Botoneira de arranque: Serve para ativar o sistema de comando o Botoneira de stop: Serve para isolar o sistema de comando. o Botoneira de emergência: faz baixar as cancelas e põe todas as lâmpadas a fazer pisca-pisca. o Lâmpada verde: Acende durante a ausência de passagem de comboios. o Lâmpada amarela: Acende na presença de comboios (passagem de peões). o Lâmpada vermelha: Acende na presença de comboios (passagem de automóveis) Nota: Deverá utilizar cilindros pneumáticos de duplo efeito recorrendo a válvulas distribuidoras 5/2 monoestável de comando electropneumático. Deve notar que em repouso as cancelas devem estar abertas SISTEMA DE GESTÃO DE UM PARQUE SUBTERRÂNEO Pretende-se com este trabalho realizar a gestão de um parque automóvel subterrâneo através do controlo das entradas e saídas de viaturas, bem como dos gases presentes na atmosfera e da iluminação. Considere o esquema representado na Fig.6: Fig.6 Descrição do sistema: Consideremos um parque automóvel subterrâneo com uma capacidade total de 8 viaturas. A entrada e saída de viaturas é comandada por um conjunto de botoneiras (Botão de entrada e saída). O parque é constituído apenas por uma entrada que funciona igualmente como saída, dotada de um portão que é movida por um cilindro pneumático de duplo efeito e válvula distribuidora 5/2 de duplo comando electropneumático. Na entrada do parque existe um semáforo de 2 cores: verde e vermelho. A luz Verde do semáforo estará acesa sempre que exista pelo menos dois lugares livres no parque, ou seja que tenha menos que 7 viaturas. Na situação de faltar um veículo para preencher o parque a lâmpada verde deve ficar intermitente. Quando o passageiro do veículo carrega no botão de entrada, a lâmpada verde deve apagar-se e a lâmpada vermelha deve ficar intermitente enquanto o portão abre. Quando aberto, a lâmpada vermelha do portão apaga e deve acender-se novamente a lâmpada verde. Ao fim de 5 segundos se não for detetado nenhum veículo no sensor de entrada é dada a ordem para o fecho do portão, com uma sequência de luzes igual ao processo de abertura. O portão deve ficar aberto durante 5 segundos após a passagem do veículo pelo sensor de entrada, isto é, o portão só deve fechar 5 segundos após o sensor de entrada estar novamente em nível baixo (não atuado) indicando desta forma a passagem do veículo. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 10

12 A luz Vermelha do semáforo de lotação estará acesa sempre que a lotação do parque for atingida, e nesta situação não devem ser admitidos mais veículos. Dado que se trata de uma garagem subterrânea o controlo dos gases na atmosfera é essencial. A fim de evitar a acumulação de gases nocivos a garagem dispõem de um extrator e de persianas de ventilação (comandadas por um cilindro pneumático atuado por uma válvula 5/2 monoestável). O funcionamento do extrator e a abertura das persianas de ventilação segue as seguintes regras: Com um número de carros superior a 2 as persianas devem ser abertas; Com um número de carros entre 4 e 6 o extrator deve funcionar por períodos contínuos de 1 minuto intervalado com pausas de 30 segundos; Com um número de carros superior a 6 deve funcionar por períodos contínuos de 5 minutos com uma pausa de 10 segundos. Pretende-se também controlar o sistema de iluminação do parque, para tal deve-se adicionar os seguintes componentes: Botões de pressão que ligam o sistema de iluminação; Botão de emergência; As lâmpadas que constituem o sistema de iluminação interior do parque acendem por um período de 10 segundos, após a entrada efetiva de veículos no parque. Por outro lado, quando pressionado o botão do sistema de iluminação, as lâmpadas, devem permanecer acesas durante 30 segundos. Quando pressionada o botão de emergência, as lâmpadas devem acender independentemente de qualquer outra instrução, as persianas de ventilação devem fechar, o motor extrator parar e o portão deve abrir. O processo de saída de veículos inicia-se com quando pressionado o botão de saída, sendo que o processo de abertura do portão se desenvolve de forma idêntica à entrada. Ou seja, após detetado o veículo o portão abre e só voltará a fechar quando a viatura tiver passado o sensor de entrada. Quanto ao semáforo do portão este deve manter-se em vermelho para evitar a entrada de veículos. Todavia, na presença simultânea de veículos à entrada e à saída a prioridade é sempre dos veículos que saem do parque. a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. Para além da bancada de ensaio, a simulação deve incluir: o Botoneira de start/stop: o Botoneira de emergência: abre o portão. o Botão de iluminação: Serve para ativar/parar o sistema de comando. Fecha persianas, acende luzes, desliga o extrator e Iluminação do parque. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 11

13 2.7. SISTEMA DE CONTROLO DE UMA UNIDADE DE ELEVAÇÃO Considere o esquema de transporte de cargas representado na Fig.7: Local 4 Local 3 Aguarda Caixa Em Operação Excesso de Peso A B Local 2 C Plataforma de Carga Local 1 Fig.7 Objetivo: Pretende-se com este trabalho controlar um sistema de elevação e transporte de caixas. Modo de funcionamento: O sistema é constituído por dois cilindros (A cilindro hidráulico; B cilindro pneumático) e um motor hidráulico (C) responsável pelo movimento rotativo da unidade de elevação. As caixas a transportar são colocadas na plataforma de carga, a qual dispõe de 4 sensores de peso. De acordo com o peso da caixa, o local de descarga poderá ser: local 1, 2, 3 ou 4. A seguinte tabela específica, para além do local de descarga, os movimentos a serem realizados pela unidade de elevação, em função do peso: Caixa (sensores) Peso (kg) Local de Descarga Movimentos A P<20 Local 1 B-/A+/Rot(2s)/A-(1/3)/B+ A e B 20<P<40 Local 2 B-/A+(2/4)/Rot(6s)/A-(2/4)/B+ A,B e C 40<P<80 Local 3 B-/A+/Rot(6s)/A-/B+ A,B, C e D 80<P Local 4 B-/A+(3/4)/Rot(8s)/A-(3/4)/B+ Tab.1 Assim sendo após a colocação da caixa na plataforma de carga, o operador deve carregar num botão para iniciar o processo. Por exemplo, se a caixa colocada na plataforma tiver um peso de 15 kg, a unidade de elevação fixa a caixa (B-), eleva a caixa (A+) e efetua uma rotação de 2 segundos. Após rodar coloca a caixa no local 1 (A-/B+). Assim que a caixa se encontre na posição de descarga, o operador deve carregar novamente no mesmo botão e a grua deve voltar à posição inicial (o retorno deve ser realizados pela seguinte ordem: A+/rot(inversa)/A-). Para evitar sobrecargas, o braço da unidade de elevação possui um quinto sensor que mede a deflexão do braço após o movimento B-, e caso se verifique excesso de carga a grua deve novamente colocar a caixa na plataforma de carga e acender a luz vermelha. Após retirar a caixa deve regressar à situação normal de funcionamento. a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 12

14 Considere que: o Botoneira de Carga/descarga: Serve para iniciar o movimento da unidade. o Botoneira de emergência: Para imediatamente todas as acções. o Lâmpada verde: Acende quando o sistema se em espera. o Lâmpada amarela: Acende em operação (intermitente) o Lâmpada vermelha: Acende em situação de emergência 2.8. SISTEMA DE CONTROLO DE UMA LINHA DE ENGARRAFAMENTO Objetivo: Pretende efetuar-se o controlo de uma linha de engarrafamento de vinhos, que consiste em cinco operações: enchimento, controlo de nível, colocação de rótulos, colocação de rolhas empacotamento. Esta linha é suportada por tapetes rolantes que transportam as garrafas entre estações de processamento. Descrição do sistema: Considere uma linha de engarrafamento de vinhos, em que se pretende encher a garrafa, verificar o nível de líquido, colocar as rolhas, colocar os rótulos e empacotar. Dado que a operação mais demorada é de enchimento, existem duas linhas paralelas de enchimento, que se juntam para a execução das restantes tarefas. As garrafas são transportadas entre estações de processamento através de tapetes rolantes, divididos por secções, cada um deles accionado por um motor. O controlo do fluxo de garrafas deverá ser realizado através do controlo do movimento dos tapetes. Por exemplo, se houver congestionamento na colocação de rótulos, os tapetes anteriores deverão parar até a referida estação descongestionar. Os tempos para cada operação são dados na seguinte tabela: Operação Tempos de operação (segundos) Enchimento 15 Controlo de nível 2 Colocação de rolhas 2 Colocação de rótulos 2 Empacotamento 10 Tab.2 O controlo de qualidade verifica apenas o nível de líquido atingido. Caso o nível de líquido não esteja nos limites adequados, então a garrafa deverá ser rejeitada. Caso contrário deverá continuar na linha de engarrafamento. Após seis garrafas prontas, será realizado o empacotamento (é necessário esperar por seis garrafas para se realizar o empacotamento). ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 13

15 Fig.8 a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de controlo da linha de engarrafamento, de modo a cumprir as especificações anteriormente descritas; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. Considere que: o Botoneira de arranque: o Botoneira de stop: o Botoneira de emergência: o Lâmpada verde: o Lâmpada amarela: o Lâmpada vermelha: Serve para ativar o sistema Serve para parar o sistema Faz parar imediatamente o sistema (a definir) Acende durante o funcionamento normal. Acende em situação a definir Acende em situação de emergência ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 14

16 2.9. SISTEMA DE CONTROLO DE UM PROCESSO QUÍMICO Objetivo: Pretende efetuar-se o comando de um processo constituído por uma série de tanques interligados, cada um dos quais com uma função específica, como seja aquecimento, mistura, etc. Descrição do sistema: O processo que se pretende controlar encontra-se representado na Fig.9, e é constituído por quatro tanques: O primeiro tanque realiza o aquecimento duma dada solução O segundo realiza a mistura dessa solução com água pura O terceiro tanque recebe a solução final. O quarto tanque serve apenas para armazenar o excesso de água colocada no tanque final, e que será bombeada de volta para o tanque onde se realiza a mistura logo que o nível de solução ultrapasse o limite inferior. O processo é iniciado por um botão manual, devendo o tanque inicial aquecer a água até à temperatura indicada (que poderá ser controlada manual ou automaticamente). Logo que a solução esteja à temperatura desejada, a solução é transportada para o tanque da mistura, de acordo com a quantidade de solução pretendida. Simultaneamente, é colocada água pura no tanque de mistura. Após existir a solução e água, inicia-se a mistura dos dois líquidos, por um período determinado para cada solução. Após ter terminado a mistura, a solução é transferida para o tanque final, onde serão controlados alguns dos seus parâmetros. Caso a solução seja rejeitada, deverá iniciar-se automaticamente o processo conducente à obtenção de nova solução. O número de soluções produzidas deverá ser registado, assim como o número de soluções rejeitadas. Caso o limite superior do tanque final seja ultrapassado, a solução adicional passará para um tanque auxiliar. A solução aí existente deverá ser bombeada para o tanque que realiza a mistura, no caso de se estar a produzir a mesma solução, e desperdiçada se estiver a produzir uma nova solução. Pretende implementar-se um sistema de controlo para este processo, atuando entre outros nas válvulas dos tanques, no sistema de aquecimento e na misturadora. Fig.9 ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 15

17 a) Construa o programa de simulação em PG5/Graftec de modo a simular o funcionamento do sistema de comando; b) Efetue as ligações entre o autómato programável e um dos painéis BOSCH existentes no laboratório para simular o funcionamento do sistema; c) Teste o funcionamento do sistema de comando. Considere que: o Botoneira de arranque: o Botoneira de stop: o Botoneira de emergência: o Lâmpada verde: o Lâmpada amarela: o Lâmpada vermelha: Serve para ativar o sistema Serve para parar o sistema Faz parar imediatamente o sistema (a definir) Acende durante o funcionamento normal. Acende em situação a definir Acende em situação de emergência 3. RELATÓRIO FINAL O relatório a realizar, deverá conter a listagem dos programas, bem como todos os elementos que forem considerados relevantes para o tema abordado. O relatório em papel deverá ser encadernado (argolas, colagem, etc..), e acompanhado de um CD contendo o relatório em WORD e os ficheiros dos programas em PG5 realizados pelo aluno. NOTA IMPORTANTE: No CD a entregar com o trabalho nº 8, deverá incluir todos os trabalhos práticos realizados pelo grupo ao longo do semestre em pastas devidamente identificadas. ENIDH/DEM 3º Ano da LEMM 16